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内高压成形的优点

2021-04-27

  由于内高压成形可以沿构件轴线加工不同截面形状和尺寸的封闭中空截面零件,因此可以将上述四种轻质结构设计方法结合起来,达到减少质量、节约材料和简化工艺的目的。从工艺技术上看,内高压成形与冲压焊接工艺相比的主要优点如下:

  1)减少质量,节约材料:

  结合实例详细介绍了实现内高压成形件结构轻量化的方法。下表是汽车用冲压焊接件和内部高压成型件的产品质量对比。对于框梁结构件,内部高压成型件比冲压件减少20%~40%;空心轴类零件可减少40%~50%。

  2)减少零件和模具数量,减少模具成本,提高材料利用率;

  内高压成形件的材料利用率为90%-95%,而冲压件的材料利用率仅为60%-70%。

  内高压成形件通常只需要一套模具,而冲压件大多需要多套模具。内高压成形零件通常只需要一对模具,而板料冲压往往需要三道或更多道工序,因此工装开发和后续制造成本会大大增加。工序数量减少,工序浪费也会相应减少。

  在满足零件使用要求的情况下,内高压成型的空心零件比冲压焊接组件重量减轻20%~30%,材料利用率提高30%~50%。子帧部分从6个减少到1个;散热器支撑部件的数量从17个减少到10个。

  3)可以减少后续加工和装配焊接量:

  以散热器支架为例,散热面积增加了43%,焊点数量从174个减少到20个,装配工序从13个减少到6个,生产率提高了66%。

  4)提高零件的加工精度和车身的安全性能;

  对于形状复杂的零件,内高压成形可以实现一次成形,避免了多工序加工过程中积累的误差,从而提高了零件的精度。

  内高压成形是一种冷加工艺,通过变形过程中的加工硬化,可以大大提高零件的强度,并且原管坯的整体性好,其整体刚度也能得到保证,因此应用于车身的承载结构时,可以提高车身的安全性能。

  5)提高强度和刚度,尤其是疲劳强度;

  还是以散热器支架为例,垂直方向增加39%,水平方向增加50%。

  6)减少生产成本:

  据德国某公司应用零件统计分析,内高压成形件比冲压件平均减少15%-20%,模具成本减少20%-30%。


内高压成形及成形零件

内高压成形原理