液压机的成型技术及工艺应用

  液压机（又名：油压机）是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。当然，用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。

  液压机液压机的工作原理：大、小柱塞的面积分别为S2、S1，柱塞上的作用力分别为F2、F1。根据帕斯卡原理，密闭液体压强各处相等，即F2/S2=F1/S1=p;F2=F1(S2/S1)。表示液压的增益作用，与机械增益一样，力增大了，但功不增益，因此大柱塞的运动距离是小柱塞运动距离的S1/S2倍。

  基本原理是油泵把液压油输送到集成插装阀块，通过各个单向阀和溢流阀把液压油分配到油缸的上腔或者下腔，在高压油的作用下，使油缸进行运动。液压机是利用液体来传递压力的设备。液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。四柱液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。动力机构通常采用油泵作为动力机构，一般为积式油泵。为了满足执行机构运动速度的要求， 选用一个油泵或多个油泵。低压（油压小于2.5MP）用齿轮泵；中压（油压小于6.3MP）用叶片泵；高压（油压小于32.0MP)用柱塞泵。各种可塑性 材料的压力加工和成形，如不锈钢板的挤压、弯曲、拉深及金属零件的冷压成形，同时亦可用于粉末制品、砂轮、胶木、树脂热固性制品的压制。

  与传统的冲压工艺相比，液压成形工艺在减轻重量、减少零件数量和模具数量、提高刚度与强度、降低生产成本等方面具有明显的技术和经济优势，在工业领域尤其是汽车工业中得到了越来越多的应用。

  在汽车工业及航空、航天等领域，减轻结构质量以节约运行中的能量是人们长期追求的目标，也是先进制造技术发展的趋势之一。液压成形就是为实现结构轻量化的一种先进制造技术。

  液压成形也被称为“内高压成形”，它的基本原理是以管材作为坯料，在管材内部施加超高压液体同时，对管坯的两端施加轴向推力，进行补料。在两种外力的共同作用下，管坯材料发生塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，得到形状与精度均符合技术要求的中空零件。

  对于空心变截面结构件，传统的制造工艺是先冲压成形两个半片，然后再焊接成整体，而液压成形则可以一次整体成形沿构件截面有变化的空心结构件。与冲压焊接工艺相比，液压成形技术和工艺有以下主要优点：

（1） 减轻质量，节约材料。对于汽车发动机托架、散热器支架等典型零件，液压成形件比冲压件减轻20%～40%；对于空心阶梯轴类零件，可以减轻40%～50%的重量。

（2）减少零件和模具数量，降低模具费用。液压成形件通常只需要1套模具，而冲压件大多需要多套模具。液压成形的发动机托架零件由6个减少到1个，散热器支架零件由17个减少到10个。

（3）可减少后续机械加工和组装的焊接量。以散热器支架为例，散热面积增加43%，焊点由174个减少到20个，工序由13道减少到6道，生产率提高66%。

（4）提高强度与刚度，尤其是疲劳强度，如液压成形的散热器支架，其刚度在垂直方向可提高39%，水平方向可提高50%。

（5）降低生产成本。根据对已应用液压成形零件的统计分析，液压成形件的生产成本比冲压件平均降低15%～20%,模具费用降低20%～30%。

按结构形式现主要分为四柱式、单柱式（C型）、卧式、立式框架、万能液压机等。按用途主要分为金属成型、折弯、拉伸、冲裁、粉末（金属，非金属）成型、压装、挤压等。常见的类型有以下几种:

热锻液压机：大型锻造液压机是能够完成各种自由锻造工艺的锻造设备，是锻造行业使用最广泛的设备之一。目前有800T、1600T、2000T、2500T、3150T、4000T、5000T等系列规格的锻造液压机。

四柱液压机：该液压机适用于可塑性材料的压制工艺。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（热）挤压金属成型、薄板拉伸以及横压、弯压、翻透、校正等工艺。四柱液压机可分为四柱两梁液压机、四柱三梁液压机、四柱四梁液压机等。

单柱液压机（单臂液压机）：可扩展工作范围，利用三面空间，加长液压缸行程（可选装），最大可伸缩260mm-800mm，可预置工作压力；液压系统散热装置。

龙门式液压机：可对机器零部件进行装配、拆卸、校直、压延、拉伸、折弯、冲孔等工作，真正实现一机多用。该机工作台能上下移动，大小扩展了机器开合高度，使用更方便。

双柱液压机：本系列产品适用于各类零部件的压装、调弯整形、压印压痕、翻边、冲孔及小零件的浅拉伸；金属粉末制品的成型等加工工艺。采用电动控制，设有点动及半自动循环，可保压延时，并具有良好的滑块导向性，操作方便、易于维修、经济耐用。根据用户的需要可增设热工仪表、顶出缸、行程数显、计数等功能。

本设备特别适合于中心载荷零件的弯曲、成型、翻边等多种工艺，配上冲裁缓冲装置后，还可以用于冲孔，落料加工，是船舶行业、压力容器行业、化工等行业的首选产品。用于金属薄板零件的拉伸成型、翻边、弯曲和冲压等工艺，也可用于一般的压制工艺，可根据用户需要增加冲裁缓冲、打料、移动工作台等装置。除了用于锻压成形外，三梁四柱液压机也可用于矫正、压装、打包、压块和压板等。还可用于轴类零件的压制工艺，型材的校准、扣压、压装工艺以及板材零件的弯曲、定型、压印、套型、拉伸、可塑性材料的压制工艺，如冲压、弯曲、翻边薄拉伸等作业，也可以从事校正、压装、塑料制品及粉末制品的压制成型作业。因其应用范围广泛也被称为万能液压机。

液压成形工艺的适用材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于液压成形工艺。主要针对汽车配件厂，电子厂，电器厂，热处理厂，车辆配件厂，齿轮厂，空调配件厂。液压成形工艺在汽车、航空、航天和管道等行业有着广泛的应用，主要适用于：沿构件轴线变化的圆形、矩形或异型截面空心结构件，如汽车的排气系统异型管件；非圆截面空心框架，如发动机托架、仪表盘支架、车身框架（约占汽车质量的11%～15%）；空心轴类工件和复杂管件等。

保养及维护

1．工作用油推荐采用32号、46号抗磨液压油，使用油温在15～60摄氏度范围内。

2．油液进行严格过滤后才允许加入油箱。

3．工作油液每一年更换一次，其中第一次更换时间不应超过三个月。

4．滑块应经常注润滑油，立柱外表露面应经常保持清洁，每次工作前应先喷注机油。

5．在公称压力500T下集中载荷最大允许偏心40mm。偏心过大易使立柱拉伤或出现其它不良现象。

6．每半年校正检查一次压力表。

7．机器较长期停用，应将各部位表面擦洗干净并涂以防锈油。

安全操作事项

1．不了解机器结构性能或操作程序者不应擅自开动机器。

2．机器在工作过程中，不应进行检修和调整模具。

3．当机器发现严重漏油或其它异常(如动作不可靠、噪声大、振动等)时应停车分析原因，设法排除，不得带病投入生产。

4．不得超载或超过最大偏心距使用。

5．严禁超过滑块的最大行程，模具闭合高度最小不得小于600mm。

6．电气设备接地必须牢固可靠。

7．每天工作结束将滑块放至最低位置。