Жидкостное ударное формование

Ударная формовка жидкостью — это процесс металлообработки, при котором совместное использование штамповочного пресса и жидкой среды придает заготовке желаемую форму. Этот метод представляет собой синтез двух процессов металлообработки; штамповка (металлообработка) и гидроформовка . Он особенно подходит для холодной штамповки трубчатых конструкционных деталей в автомобильной, железнодорожной и аэрокосмической промышленности.

Этот процесс основан на патенте Стэнли Эша из компании Greenville Tool & Die в Гринвилле, штат Мичиган. ^{[ 1 ]}

Процесс

Ударная формовка жидкостью использует принципы процесса гидроформовки с использованием обычного штамповочного оборудования. Несмотря на то, что гидроформовка предлагает большие преимущества перед традиционной штамповкой труб за счет сокращения производственных этапов и уменьшения разнообразия заготовок, она по-прежнему требует дорогостоящего механического оборудования, такого как штампы, чтобы выдерживать экстремальное давление, и оборудования для повышения давления, такого как насосы и усилители давления. В качестве альтернативы этому, ударное формование жидкостью использует увеличение внутреннего давления жидкости внутри трубы во время процесса штамповки, что устраняет необходимость в использовании вышеупомянутого оборудования.

Процесс включает в себя следующие этапы:

1. Металлическую трубку наполняют жидкостью, предпочтительно водой, и помещают между нижней и верхней секциями штампов.

2. Концы заполненной жидкостью трубки герметизированы, чтобы удерживать жидкость внутри трубки при примерно атмосферном давлении.

3. Заполненную жидкостью герметичную трубку штампуют в обычном штампе для придания трубке желаемой конфигурации, например коробчатого конструктивного элемента. Сжимающие силы, возникающие при закрытии матрицы для формирования штампованной трубки, также сжимают жидкость внутри запечатанной трубки, когда она меняет форму. Таким образом, давление жидкости увеличивается по мере закрытия матрицы. Поскольку жидкость сопротивляется сжатию, она выталкивает стенки трубки наружу, к внутренней поверхности полости матрицы. Когда секции матрицы полностью закрываются вокруг герметичной трубки, стенки трубки принимают форму полости матрицы.

4. Оставшуюся жидкость сливаем из образовавшейся трубочки.

Приложения и вариации

Процесс жидкостной ударной формовки особенно выгоден для холодной штамповки трубчатых конструкционных деталей в автомобильной, железнодорожной и аэрокосмической промышленности. Его можно использовать при холодной штамповке цилиндрических и нецилиндрических деталей. Он ограничен для применений, требующих сильного растекания или выпучивания металла из-за отсутствия использования внешнего давления, как при гидроформинге.

Еще один вариант формования ударом жидкости включает использование материала, изменяющего состояние в жидком состоянии, чтобы предотвратить коробление или сморщивание стенки трубы во время прошивки. ^{[ 2 ]} Материалом изменения состояния может быть вода или металлический сплав свинца-висмута. Жидкость можно заморозить перед этапом штамповки. После штамповки жидкость можно расплавить и слить из формованной трубки. Другими применениями этого процесса могут быть прокалывание или выпучивание трубок, что также может включать использование материала, изменяющего состояние.

Ссылки

^ США 5630334 , Эш, Стэнли П., «Формовочная форма для ударного инструмента», выдан в 1997 г.
^ US 5813266 , Эш, Стэнли П., «Способ формования и прошивки трубки», выдан в 1998 г.

Внешние ссылки

Thefabricator.com

[1] США 5630334 , Эш, Стэнли П., «Формовочная форма для ударного инструмента», выдан в 1997 г.

[2] US 5813266 , Эш, Стэнли П., «Способ формования и прошивки трубки», выдан в 1998 г.

[ 1 ]

[ 2 ]