液壓機(又名:油壓機)利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械,種類液壓機很多。當然,用途也根據(jù)需要是多種多樣的。如按傳遞壓強的液體種類來分,有油壓機和水壓機兩大類。水壓機產生的總壓力較大,常用于鍛造和沖壓。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自由鍛水壓機兩種。模鍛水壓機要用模具,而自由鍛水壓機不用模具。我國制造的第一臺萬噸水壓機就是自由鍛造水壓機。
1795年,英國的J.布拉默應用帕斯卡原理發(fā)明了水壓機,用于打包、榨植物油等。到19世紀中期,英國開始把水壓機用于鍛造,水壓機遂逐漸取代了超大型蒸汽鍛錘。到19世紀末,美國制成126000千牛自由鍛造水壓機。此后,全世界先后制造20余臺10萬千牛級的自由鍛造水壓機,其中中國制造的有2臺(見彩圖)。隨著電動高壓泵的出現(xiàn)和完善,鍛造水壓機也向較小噸位方向發(fā)展。20世紀50年代后出現(xiàn)了小型快速鍛造水壓機,可進行相當于30~50千牛鍛錘所做的工作。40年代,德國制成180000千牛的巨型模鍛水壓機,此后全世界先后制成180000千牛以上的模鍛水壓機18臺,其中中國制造的一臺為300000千牛。
液壓機與傳統(tǒng)沖壓工藝相比優(yōu)勢以及優(yōu)點介紹
一、優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比,液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數(shù)量和模具數(shù)量、提高剛度與強度、降低生產成本等方面具有明顯的技術和經(jīng)濟優(yōu)勢,在工業(yè)領域尤其是汽車工業(yè)中得到了越來越多的應用。 在汽車工業(yè)及航空、航天等領域,減輕結構質量以節(jié)約運行中的能量是人們長期追求的目標,也是先進制造技術發(fā)展的趨勢之一。液壓成形(hydroforming)就是為實現(xiàn)結構輕量化的一種先進制造技術。 液壓成形也被稱為“內高壓成形”,它的基本原理是以管材作為坯料,在管材內部施加超高壓液體同時,對管坯的兩端施加軸向推力,進行補料。在兩種外力的共同作用下,管坯材料發(fā)生塑性變形,并最終與模具型腔內壁貼合,得到形狀與精度均符合技術要求的中空零件。
二、優(yōu)點
對于空心變截面結構件,傳統(tǒng)的制造工藝是先沖壓成形兩個半片,然后再焊接成整體,而液壓成形則可以一次整體成形沿構件截面有變化的空心結構件。與沖壓焊接工藝相比,液壓成形技術和工藝有以下主要優(yōu)點: □ 減輕質量,節(jié)約材料。對于汽車發(fā)動機托架、散熱器支架等典型零件,液壓成形件比沖壓件減輕20%~40%;對于空心階梯軸類零件,可以減輕40%~50%的重量。
□ 減少零件和模具數(shù)量,降低模具費用。液壓成形件通常只需要1套模具,而沖壓件大多需要多套模具。液壓成形的發(fā)動機托架零件由6個減少到1個,散熱器支架零件由17個減少到10個。 □ 可減少后續(xù)機械加工和組裝的焊接量。以散熱器支架為例,散熱面積增加43%,焊點由174個減少到20個,工序由13道減少到6道,生產率提高66%。
□ 提高強度與剛度,尤其是疲勞強度,如液壓成形的散熱器支架,其剛度在垂直方向可提高39%,水平方向可提高50%。
□ 降低生產成本。根據(jù)對已應用液壓成形零件的統(tǒng)計分析,液壓成形件的生產成本比沖壓件平均降低15%~20%,模具費用降低20%~30%。