最近公司研制生產(chǎn)的管、板兩用充液成形設(shè)備部分陸續(xù)完工，部分也正在緊張生產(chǎn)中，小的有幾百噸，大到幾千噸。由于板材充液成形設(shè)備較貴，技術(shù)比較復(fù)雜，所以目前市場上的應(yīng)用不是很多，而管、板兩用設(shè)備更是鮮少有企業(yè)應(yīng)用。有些人對這方面的技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用比較感興趣，那我就簡單來說下管、板兩用充液成形設(shè)備的一些情況，讓大家對這個(gè)技術(shù)和設(shè)備有一定的了解。
今天先以剛交付客戶的這臺(tái)管、板兩用充液成形設(shè)備為例來說吧，后續(xù)我還會(huì)繼續(xù)說下更大噸位設(shè)備的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用情況。這樣大家對板材充液成形會(huì)有個(gè)較為全面的了解。
因?yàn)榍懊鎺灼诮榻B過內(nèi)高壓技術(shù)，大家對其工藝和優(yōu)勢已經(jīng)有了一定了解，因此這里將主要介紹板材充液成形技術(shù)，讓大家可以更直觀地了解該技術(shù)及帶有該項(xiàng)技術(shù)的管、板兩用設(shè)備所具有的生產(chǎn)優(yōu)勢。
管、板兩用充液成形設(shè)備
板材充液成形設(shè)備有主動(dòng)式和被動(dòng)式充液拉深功能，有些設(shè)備只有其中一個(gè)功能，但是這臺(tái)設(shè)備兩種功能都具備，既可以用于淺拉深，也可以用于深拉深。
主動(dòng)式充液成形采用液體作為傳力介質(zhì)以代替剛性的凸模或凹模來傳遞載荷，使坯料在液體壓力作用下貼靠凹模或凸模實(shí)現(xiàn)金屬板材零件的成形。是靠材料自身的延伸系數(shù)來流動(dòng)拉深，材料的塑性決定了拉深的深度，所以更適用于淺拉深。
另外在使用被動(dòng)式充液拉深時(shí)有兩種選擇，第一個(gè)是采用壓邊缸同上拉深缸結(jié)合;第二是下缸同壓邊缸結(jié)合。當(dāng)采用壓邊缸和上缸結(jié)合拉深時(shí)，可以讓壓邊缸提前壓在料片的邊沿上，讓液室充液至材料變形過彈變區(qū)，然后拉深沖頭下行貼敷于因充液變形而凸起的材料，拉深缸沖頭繼續(xù)下行，達(dá)到所需的能讓凸起的材料包覆于拉深沖頭，這樣有別于雙鋼模在拉深時(shí)導(dǎo)致被拉深的材料形成的應(yīng)力不均勻造成產(chǎn)品的扭曲變形，同時(shí)采用這種讓材料包覆于拉深沖頭的方法使材料的減薄也變得均勻，因此可以拉更深的產(chǎn)品，減薄比更小。
具體工藝流程一般有這么幾個(gè)：
放入料片→模具下腔注水排氣，同時(shí)合模即壓邊缸下行(按設(shè)定的壓邊力)→拉深缸下行→慢速拉深同時(shí)液室內(nèi)的液體通過溢流外泄→拉深到位→泄壓→開模→脫模。
這種采用半模充液拉深對一般的鋼模拉深來說，有什么好處呢?
首先，它的材料變形時(shí)的流向比較均勻，因?yàn)樗遣捎靡后w為介質(zhì)來傳遞載荷的;
第二，在拉深時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力和回彈比較小;
第三，充液拉深由于其中一面介質(zhì)是液體，所以在拉深時(shí)這一面沒有拉絲現(xiàn)象，在做鏡面材料拉深或者表面質(zhì)量要求高的產(chǎn)品拉深時(shí)，要優(yōu)于鋼模;
第四，充液拉深的深度比一般鋼模、凸、凹模拉深更深，減薄現(xiàn)象比普通鋼模拉深更優(yōu)更好;
第五，對于某些特殊材料，采用半模充液拉深可減少材料的硬化現(xiàn)象，甚至減少或者去掉退火工序;
第六，半模充液拉深的模具比鋼模拉深的模具使用壽命更長，對模具的精度要求也更低。
充液成形設(shè)備，可用于成形哪些或者哪一類產(chǎn)品呢?
從零部件形態(tài)方面看，它比較適用于筒形件、盒形件、復(fù)雜曲面等復(fù)雜形狀零部件成形，尤其適合制造加工大面積、高精度、局部構(gòu)造復(fù)雜多變的薄壁板材類零部件，比如飛機(jī)、輪船、卡車、轎車上的相關(guān)零部件。近年來，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的興起，在新能源汽車零部件制造上的應(yīng)用也逐步多起來，比如電池外殼的拉深等。
從材料方面看，特別適合于成形力差或者高強(qiáng)度的材料，如鋁合金、鈦合金、不銹鋼、高強(qiáng)度低合金鋼形成的復(fù)合材料等等。
圖片采用充液成形技術(shù)成形的超薄壁、局部構(gòu)造復(fù)雜產(chǎn)品
那充液成形設(shè)備缺點(diǎn)有哪些?
第一個(gè)是一開始就說的價(jià)格貴，雖然它性能好，拉深出來的產(chǎn)品也更好，但是價(jià)格比一般的拉深設(shè)備貴，很多企業(yè)從成本出發(fā)的話，充液拉深設(shè)備會(huì)超預(yù)算，但如果拉深的是特殊材料、特殊產(chǎn)品，或者產(chǎn)品所處的環(huán)境特殊，比如航空航天，那一般會(huì)考慮充液成形。
第二是技術(shù)和系統(tǒng)比一般的拉深設(shè)備更復(fù)雜。這臺(tái)管、板兩用充液成形設(shè)備算是比較復(fù)雜了，后面幾臺(tái)幾千噸的設(shè)備會(huì)更加復(fù)雜。不僅對研發(fā)團(tuán)隊(duì)各方面要求高，在實(shí)際應(yīng)用中，工藝路徑、模具、設(shè)備、材料的匹配也比一般的拉深設(shè)備更復(fù)雜。
怎么去把充液成形設(shè)備的缺點(diǎn)最小化，或者說是最優(yōu)化，讓更多的企業(yè)可以選用，這是我和團(tuán)隊(duì)近幾年在充液成形領(lǐng)域研究的一個(gè)重要方面。
比如這臺(tái)管、板兩用充液成形設(shè)備，我們從客戶降成本角度出發(fā)，盡可能地增加設(shè)備的功能，讓設(shè)備可以充分利用起來，不僅可以用于拉深，也可以用來內(nèi)高壓沖孔，還可以作為常規(guī)機(jī)采用無液體介質(zhì)來正反拉深；電氣系統(tǒng)也全部采用低能耗式的控制系統(tǒng)，關(guān)鍵元器件采用可靠知名品牌來延長壽命，降低維修率；伺服系統(tǒng)、軟件操作平臺(tái)充分結(jié)合實(shí)際情況，提升設(shè)備操作運(yùn)行的智能化水平。這些設(shè)計(jì)，對客戶來說既降低了設(shè)備采購成本，也提升了設(shè)備的利用率，又降低了生產(chǎn)成本，是比較符合企業(yè)實(shí)際需求的，因?yàn)槠髽I(yè)運(yùn)營都是要考慮成本的嘛。
可以說，在充液成形技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用方面，這些年我和團(tuán)隊(duì)做了不少工作，如果您也有這方面的研究，或者有相關(guān)問題，我們可以一起來交流一下。
作者介紹：
