内高压成形技能近十几年来在汽车工业得到了广泛应用,汽车等运输工具对减轻质量和降低成本的需要又促进了内高压成形技能的不断改进,使该技能迅速发展。发展趋势为:
1.超高压成形
现在,工业生产中使用的内高压成形机的增压器高压力般为400MPa。为了适应更复杂的结构形状和精度、更大壁厚和高强度材料(超高强钢、钛合金和高温合金等),需要更高的内压,内压将发展到600MPa乃至1000MPa。超高压成形带来-系列相应的问题需要解决,如超高压管端移动密封如何减少超高压下的冲突、模具材料及超高压液体控制精度等。
2.新成形工艺
拼焊管内高压成形,将不同厚度或不同材料管材焊接成全体,然后再用内高压成形加工出结构件,能够提高减轻结构质量;选用两头直径不同的锥形管,可制作特殊结构零件,如汽车碰撞时吸收能量结构双层管内高压成形制作汽车双层排气管件,可提高汽车尾气三元催化和净化作用;选用初始截面形状为非圆形的型材管作为一种预制坯可成形出规划要求的零件;外压成形和内外压结合成形;内高压成形与衔接等工艺复合,把几个管材或经过预成形管材放在内高压成形模具内,经过成形和衔接工艺复合加工为一个零件,进一步减少零件数量和提高构件全体性。
3.超高强度钢成形
随着汽车对结构轻量化需要的进一步提高,车体上使用的钢材强度越来越高,材料塑性降低,例如,钢材强度由250MPa提高到1000MPa,塑性由45%降低到12%。材料塑性降低导致开裂倾向严峻和成形难度增大,需要对弯曲、预成形、内高压成形工艺、壁厚分布和光滑等进行深入研究。
4.热态内压成形
为了解决高性能铝合金、镁合金等轻合金材料室温塑性低、成形困难的问题,选用加热加压介质成形异形截面零件是内高压成形发展的一个重要方向。现在,以耐热油作为介质的温度能够到达300℃,压力到达100MPa,完全能满足铝合金和镁合金管材成形的需要。热态内压成形的首要问题是成形时间长、效率低。关于钛合金,需要在温度600℃以上成形,现在的耐热油达不到这个温度,选用气体作为成形介质是一个很好的解决方案。