現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，涌現(xiàn)出了眾多的創(chuàng)新成型工藝，推動(dòng)著制造工業(yè)的快速發(fā)展。主要闡述內(nèi)高壓成形的基本原理，及在汽車工業(yè)中的先進(jìn)設(shè)計(jì)方案及其應(yīng)用例案，旨在為相關(guān)的從業(yè)技術(shù)人員提供一些借鑒與指引。
引言
當(dāng)前，汽車工業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)?GDP?貢獻(xiàn)排名第五，并在今后?10～20?年中仍將保持快速發(fā)展。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，減輕質(zhì)量以節(jié)約材料和?運(yùn)行中的能量是人們長期追求的目標(biāo)，也是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。那么，如何在保證材料的強(qiáng)度和剛度的前?提下，采用空心結(jié)構(gòu)來減輕重量及節(jié)約材料，是人們長期研究的主要內(nèi)容，內(nèi)高壓成形正是在這樣的地背景下開發(fā)出來?的一種制造空心輕體構(gòu)件的先進(jìn)制造技術(shù)。
一、概念：
所謂內(nèi)高壓成形，也被稱作液壓成形、液力成形，是一種利用液體（油或水）作為轉(zhuǎn)動(dòng)介質(zhì)，通過控制內(nèi)壓力和材料流動(dòng)來達(dá)到成形中空零件目的的材料成形工藝。內(nèi)高壓成形設(shè)備通常是通過液壓機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的動(dòng)能來加工不銹鋼、鋁、銅、鐵等多種材質(zhì)的產(chǎn)品。
二、原理：
內(nèi)高壓成形的?原理是利用帕斯卡定律通過內(nèi)部加壓和?軸向加力補(bǔ)料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的?工件。對(duì)于軸線為曲線的零件，需要把管坯預(yù)彎成接近零件?形狀，然后加壓成形。
三、整體設(shè)計(jì)方案：
汽車部件利用?先進(jìn)的內(nèi)高壓成形工藝設(shè)計(jì)方案主要包?含以下幾個(gè)方面：
1）采用數(shù)字?3D?設(shè)計(jì)與模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)汽?車部件的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品系列多樣性和個(gè)性化，并根?據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)高壓成型的模具，選擇合適的模具材料；
2）內(nèi)高?壓成型模具的精度、強(qiáng)度是保證汽車部件強(qiáng)度與尺寸精度的?關(guān)鍵因素，需要根據(jù)部件的特點(diǎn)采用理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方法，?保證模具的強(qiáng)度能消除高壓成型過程中原管材內(nèi)力對(duì)行李?架形狀彈性變形和定型產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力變形的影響，確保產(chǎn)品形?狀一致性；
3）研究內(nèi)高成形工藝中高壓油的加壓方式與部?件變截面異形補(bǔ)料關(guān)系，確定加壓時(shí)間和壓力大小的關(guān)系，?調(diào)整加壓速度，建立合理的工藝參數(shù)，開發(fā)合適的液壓控制?裝備。上述研究主要通過精確控制高壓液體作用下的異形件?脹接，實(shí)現(xiàn)新型汽車部件的一體化設(shè)計(jì)和內(nèi)高壓整體成型。
四、內(nèi)高壓成形技術(shù)在汽車中的應(yīng)用：
隨著國內(nèi)外技術(shù)的不斷提升，內(nèi)高壓成形已經(jīng)廣泛應(yīng)用?于汽車工業(yè)中很多零部件的制造，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在可以實(shí)?現(xiàn)極其復(fù)雜形狀管件部件的一次性整體成型，與用傳統(tǒng)的方?法制造的同樣零件相比，用內(nèi)高壓成形零部件的最顯著特點(diǎn)?是產(chǎn)品質(zhì)量更較輕，使用壽命更長、材料的使用成本-效益?比更高。以下簡要介紹幾種內(nèi)高壓成型的汽車部件。
五、汽車排氣系統(tǒng)：
汽車排氣管傳?統(tǒng)的制造工藝為鑄造成型或沖壓兩個(gè)半殼而后組焊成形或采用管材做坯料進(jìn)行數(shù)控彎曲、擴(kuò)管、縮?管加工而后組焊成型。采用以上方法的成型技術(shù)，產(chǎn)品的?零部件較多，焊接工序多造成生產(chǎn)效率慢，成本高，及焊接?后的零部件整體剛度較差。采用先進(jìn)的內(nèi)高壓成形技術(shù)整體?成型汽車排氣管，減少了眾多零部件的制造工序，且產(chǎn)品品質(zhì)的可靠性更高，直接省去或大大減少了焊接形成的焊縫，?使產(chǎn)品的內(nèi)表面更為光滑平順，帶來的有益效果是排氣的阻力小。因此，此技術(shù)的應(yīng)用在保證排氣管質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的輕量化及成本的降低。
六、汽車車架部件：
在汽車車架部件的制造領(lǐng)域，內(nèi)高壓成形技術(shù)也確保降?低對(duì)材料的需求，從而降低成本。例如，前軸組件用常規(guī)方?法制造，要將?6-8?個(gè)鈑金件焊接在一起，而用內(nèi)高壓成形，?單個(gè)部件數(shù)可大幅降低至大約只有?2?個(gè)或?3?個(gè)，這樣就使模?具成本更低，降低了生產(chǎn)成本，無需要多次定位和焊接作業(yè)。
七、汽車側(cè)踏杠：
汽車側(cè)踏杠屬于汽車外飾部件的一種，通常是安裝在?SUV?車輛的左右車門的下側(cè)，用于方面駕駛員及乘客上下車?時(shí)蹬踏用，兼顧車輛左右防撞的功能。傳統(tǒng)的汽車側(cè)踏杠主?體采用不銹鋼或碳素鋼材料彎管壓型成型，然后在側(cè)杠前后?對(duì)應(yīng)上下車的位置裝配塑料防滑膠塊。
那么，采用內(nèi)高壓成形技術(shù)，可以整體實(shí)現(xiàn)側(cè)踏杠前后?防滑凸臺(tái)的一次成型，使側(cè)踏杠的形狀規(guī)格多樣化，而且兩?端防滑凸臺(tái)不需要再裝配塑料膠塊，減少了成型工序，節(jié)約?了材料。
八、汽車行李架：
汽車行李架是安裝在車頂便于系帶大件物品的支架，是汽車車頂搭載物品的基礎(chǔ)構(gòu)件。汽車行李架兼具美觀與實(shí)用功能，既可讓車搭載較大型行李物品，方便出行，又可以使車輛的造型更具美感，得到了廣泛應(yīng)用。
傳統(tǒng)的行李架支架制造工藝為通過鋁管擠出經(jīng)拉彎成型，通過后續(xù)與塑料端蓋組裝加工才能實(shí)現(xiàn)該裝配，因此該?工藝較為復(fù)雜，耗費(fèi)工時(shí)多，另外金屬與塑料復(fù)合結(jié)合需要?通過專門拆解方法才能回收，并且材料利用率低。
采用內(nèi)高壓成形技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)整件鋁合金或不銹鋼行?李架支架的一次成型，既能提高行李架的強(qiáng)度與規(guī)格精度，?又能使行李架產(chǎn)品形狀規(guī)格多樣化，而且與車身連接的兩端?不需要帶塑料接頭，節(jié)約了材料，減少工序，提高了行李架使用壽命。
因此，內(nèi)高壓成形應(yīng)用在汽車工業(yè)中，對(duì)促進(jìn)汽車輕量化進(jìn)程，提高零件的剛度、強(qiáng)度，改善車輛運(yùn)用的穩(wěn)定性、?安全性，起著積極的影響和推動(dòng)作用。
九、結(jié)論：
綜上所述，內(nèi)高壓成形技術(shù)在汽車工業(yè)中，尤其在復(fù)雜?管狀部件的制造中得到了較多的應(yīng)用，其所帶來的不僅是成本的節(jié)約，更是產(chǎn)品品質(zhì)的提升。但是，目前國內(nèi)對(duì)該技術(shù)?的研究及應(yīng)用還尚處于初級(jí)的階段，通過借鑒在汽車工業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)內(nèi)高壓成形技術(shù)在民用工業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用。
【興迪源機(jī)械簡介】
興迪源機(jī)械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國內(nèi)流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。
興迪源機(jī)械是先進(jìn)輕量化成形技術(shù)的提供者，從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務(wù)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑牟粌H僅是一臺(tái)設(shè)備，而是一整套智能制造成形方案。