內(nèi)高壓成形工具有兩個基本層次：用于快速低成本生產(chǎn)有限數(shù)量部件的原型工具和用于大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)工具。本文興迪源機(jī)械帶來管狀內(nèi)高壓成形的工具設(shè)計所需數(shù)據(jù)、工藝步驟及原型工具。
在產(chǎn)品設(shè)計的早期階段考慮制造過程是很重要的，設(shè)計良好的適用于內(nèi)高壓成形工藝的零件幾何測量方法，通常可以得到簡單、低維護(hù)、低成本的內(nèi)高壓成形工具。相比之下，難以形成的組件需要復(fù)雜和高成本的工具。
一、所需設(shè)計數(shù)據(jù)：
要開始設(shè)計過程，無論是原型還是生產(chǎn)內(nèi)高壓成形工具，都需要以下數(shù)據(jù)：
1）部件幾何形狀，
2）程序定時，
3）要求的制造周期時間，
4）內(nèi)高壓成形工藝參數(shù)，
5）內(nèi)高壓成形工藝順序，
6）壓力機(jī)規(guī)格，
7）內(nèi)高壓成形系統(tǒng)規(guī)范，
8）廠內(nèi)工具搬運(yùn)和工具更換設(shè)備限制，
9）制造廠標(biāo)準(zhǔn)。
仔細(xì)考慮這些數(shù)據(jù)將確定：
1）可容納在壓力機(jī)中的工具布局和尺寸，
2）滿足程序定時和成本限制，
3）工廠設(shè)備安全搬運(yùn)的工具總重量，
4）安全快速換模，
5）低維護(hù)工具設(shè)計，磨損元件更換快。
二、工藝步驟：
表13-1顯示了內(nèi)高壓成形工藝步驟以及內(nèi)高壓成形液壓系統(tǒng)和壓力機(jī)規(guī)范，這些步驟應(yīng)用于確定生產(chǎn)周期時間。
還必須建立所需的成形壓力和軸向進(jìn)給量等工藝參數(shù)。這些參數(shù)用于計算必須在模具布局內(nèi)包裝的液壓元件（密封和穿孔氣缸、閥門和流量管線尺寸）的尺寸。
對于簡單部件，可以通過手工計算來確定工藝參數(shù)；對于更復(fù)雜的部件，可以使用有限元分析（FEA），通常需要計算機(jī)模擬。
三、原型工具：
通常需要原型工具來證明內(nèi)高壓成形工藝的適用性，并為早期原型測試提供生產(chǎn)意圖組件。重要的是設(shè)計原型工具，以包含所有未經(jīng)驗證的特性，這些特性將需要在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)。
原型工具的其他一般要求是快速計時和低成本。典型管形內(nèi)高壓成形原型工具的兩個基本組成部分是：上下模和帶成形液和密封機(jī)構(gòu)的充管系統(tǒng)。
有限數(shù)量的孔——特別是量規(guī)孔——也可以在原型工具中被液壓穿透，而不會過度增加工具的復(fù)雜性。典型的內(nèi)高壓成形工具如圖13-1和13-2所示。
圖13-1
上下原型模具所用材料的選擇由以下參數(shù)決定：
1）最大成型壓力；
2）部件幾何形狀和所需精度（制造公差）；
3）工具預(yù)算；
4）程序定時。
以下列出了目前用于原型模具的一些材料，按成本（從低到高）排序：
1）模具用鋅合金，
2）低碳鋼（軟鋼、鍋爐板），
3）工具鋼（P20、D2、4120、4150等）。
模具用鋅合金通常適用于低壓內(nèi)高壓成形應(yīng)用，具有最小的截面膨脹和不需要軸向進(jìn)給的部件。它是一種低熔點(diǎn)鋅基合金，易于鑄造成所需的尺寸，也易于加工，模架可以集成到主鑄造塊中,避免需要額外的上下模板。
部件用低碳鋼和工具鋼,要求較高的成形壓力和復(fù)雜的零件幾何學(xué)，工具鋼模具的表面可以拋光和硬化，然后涂上與生產(chǎn)工具類似的涂層，工具鋼原型模具的試模過程是生產(chǎn)過程的精確表示。
【興迪源機(jī)械內(nèi)高壓成形設(shè)備優(yōu)勢】
興迪源機(jī)械是先進(jìn)輕量化成形技術(shù)的提供者，從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務(wù)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑牟粌H僅是一臺設(shè)備，而是一整套智能制造成形方案。
興迪源機(jī)械自2010年開始組建超高壓液力成形技術(shù)團(tuán)隊，突破了成形壓力100MPa-250MPa的技術(shù)難關(guān)，研發(fā)出“內(nèi)高壓成型設(shè)備”并投入用戶生產(chǎn)現(xiàn)場。至今，興迪源機(jī)械已是創(chuàng)立超過10年的實(shí)力企業(yè)，已掌握了成形壓力為500MPa的技術(shù)，并向市場提供了合模力4000噸、成形壓力達(dá)500MPa以內(nèi)的各種規(guī)格的內(nèi)高壓成型液壓設(shè)備數(shù)十臺套，技術(shù)研發(fā)成果在國內(nèi)同行的民營企業(yè)中達(dá)到優(yōu)異水平。