管材熱油介質(zhì)成形是在常溫內(nèi)高壓成形基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，適用于鎂合金、鋁合金等室溫難變形管材的成形方法。本文興迪源機械帶來管材熱油介質(zhì)成形的原理和特點。
一、管材熱油介質(zhì)成形的原理：
管材熱油介質(zhì)成形是在常溫內(nèi)高壓成形基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，適用于鎂合金、鋁合金等室溫難變形管材的成形方法。其原理如圖10-1所示，將模具加熱到一定溫度，將管材置入模具中，然后將管材兩端密封，并將熱油介質(zhì)注入管材,控制管材溫度在一個合適的溫度范圍內(nèi)，然后進行軸向進給和施加內(nèi)壓，使管材貼模成形為空心變截面零件。
圖10-1管材熱油介質(zhì)成形原理圖
管材熱油介質(zhì)成形的關(guān)鍵是找到有效提高管材成形性能的溫度范圍。對于鎂合金，由于其具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)，在室溫下僅(0001)面可提供兩個獨立的滑移系，而棱柱面和錐面滑移系啟動所需要的臨界切應(yīng)力遠大于基面滑移系，因此鎂合金室溫成形性能較差，難以成形復(fù)雜形狀零件。當溫度升高時，由于原子活動能力增強，非基面滑移系與基面滑移系之間的臨界剪切應(yīng)力差值減小，棱柱面和錐面等潛在的非基面滑移系可以通過熱激活啟動，從而使鎂合金的塑性變形能力得到大幅度提高。熱油介質(zhì)成形主要就是利用鎂合金在加熱
條件下塑性變形能力增強來實現(xiàn)零件成形。
對于細晶鎂合金,也可以利用高溫下的晶界滑移來提高其塑性加工性能。對于鋁合金,由于其為面心立方結(jié)構(gòu)，堆垛層錯能較大,自擴散能較小,高溫下位錯的滑移和攀移容易,因此可以利用高溫下鋁合金的動態(tài)回復(fù)等變形機制來提高材料塑性,實現(xiàn)復(fù)雜零件的熱油介質(zhì)成形。
二、管材熱油介質(zhì)成形的特點：
管材熱油介質(zhì)成形主要有兩方面優(yōu)點:一是提高管材內(nèi)壓成形極限,增加零件復(fù)雜程度;二是降低成形壓力。以鎂合金為例,采用熱油作為傳力介質(zhì),使管材在200~300℃成形,由于管材塑性顯著提高,使大膨脹率和復(fù)雜變截面構(gòu)件的成形成為可能。同時,由于熱態(tài)下材料流動應(yīng)力低,零件過渡圓角成形所需壓力低,與室溫成形相比,可以減小合模力,增加內(nèi)高壓成形機的適用范圍。在同樣成形壓力下,熱油介質(zhì)成形可以獲得更小的過渡圓角,因而可以成形更復(fù)雜的零件。
熱油介質(zhì)成形的主要缺點是:首先,成形設(shè)備較復(fù)雜,加熱增加了能源消耗。其次,加熱后材料流動應(yīng)力和彈性模量降低,將直接影響失穩(wěn)形為,增加缺陷控制難度。隨著溫度升高,硬化指數(shù)n值減小,材料抗拉伸失穩(wěn)和開裂能力降低,非均勻變形程度增加。最后,加熱狀態(tài)下鎂、鋁合金管材與模具之間的摩擦因數(shù)增大,送料區(qū)壁厚增加較嚴重,易造成較大壁厚差,這對預(yù)成形和加載路徑設(shè)計提出了新要求。
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部分文段和圖片摘自：
《現(xiàn)代液壓成形技術(shù)》
作者：苑世劍
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