Bài 4.5Biến dạngChương 4 · Tạo hình tấm và ống

Tạo hình thủy lực

Áp suất chất lỏng đẩy ống hoặc tấm vào khuôn

Tạo hình thủy lực dùng chất lỏng áp suất cao, thường là nước, thay cho chày rắn để đẩy kim loại vào hình khuôn. Một ống được thổi phồng như bong bóng bên trong khuôn kín, hoặc một tấm được ép vào một nửa khuôn đơn. Thanh dọc khung xe, khung xe đạp nhôm và ống kèn saxophone được làm như vậy, nhẹ và cứng trong một khối.

tạo hình thủy lực ống · 3 giai đoạnBa hình theo một ống qua chu kỳ, cắt dọc chiều dài; các số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới.

Cách hoạt động

Nạp. Một ống, thường đã uốn sơ bộ theo đường đi thô của chi tiết, vào nửa dưới của khuôn tách đôi (khuôn thép hai phần).
Đóng và bịt kín. Máy ép đóng khuôn trên và giữ nó kín bằng lực lớn. Các chày đầu (nút đẩy vào từ mỗi bên) bịt cả hai đầu ống.
Rót đầy. Nước, thường có phụ gia chống gỉ, lấp đầy ống qua một chày và đẩy không khí ra.
Tăng áp và cấp liệu. Áp suất tăng, đến vài nghìn bar, và thành phồng ra cho đến khi lấp đầy hốc. Trong khi đó, các chày đầu đẩy hai đầu ống vào trong, cấp thêm kim loại để thành không mỏng quá; sau đó áp suất giảm và khuôn mở.

Tạo hình thủy lực tấm hoạt động cùng cách với tấm phẳng: chất lỏng, thường sau màng cao su, ép tấm lên một nửa khuôn rắn.

Thông số chính

Vật liệu: Thép dẻo, kể cả loại cường độ cao, thép không gỉ, nhôm, đồng thau và đồng, dạng ống hoặc tấm
Chi tiết thường gặp: Thanh dọc khung xe, khung đỡ động cơ và chi tiết ống xả, ống khung xe đạp, khớp chữ T của ống; tấm và chảo
Kích thước chi tiết: Ống dài đến vài mét, như thanh dọc khung xe; chảo vệ tinh tạo hình từ tấm rộng đến khoảng 6 m
Độ chính xác: Thường trong vài phần mười milimet, vì chi tiết bị ép vào khuôn rắn
Bề mặt hoàn thiện: Mặt ngoài sao chép khuôn; không có vết dụng cụ ở bên trong
Số lượng phù hợp: Chủ yếu sản lượng cao (ô tô, xe đạp); phiên bản tấm cũng phù hợp lô nhỏ
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Khuôn tốn hàng chục đến hàng trăm nghìn đô la; máy ép lớn với hệ thống áp suất cao thường là khoản đầu tư nhiều triệu đô la
Tốc độ: Thường từ khoảng 20 giây đến một phút mỗi chi tiết, chậm hơn dập

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Hình rỗng phức tạp trong một khối, thay thế cụm hàn
Chi tiết nhẹ hơn, cứng hơn, ít mối hàn hơn
Độ dày thành đều và thêm độ bền nhờ biến cứng
Tạo hình thủy lực tấm chỉ cần một nửa khuôn rắn

Hạn chế

Chu kỳ dài hơn dập
Thiết bị áp suất cao và khuôn đắt
Ống bị vỡ nếu bị kéo giãn quá mức, nên độ nở bị giới hạn
Ống thường cần uốn và tạo hình sơ bộ trước

Ứng dụng

Ô tôThanh dọc khung, khung đỡ động cơ, thanh giá nóc, chi tiết ống xả
Xe đạp và phương tiện di chuyểnỐng khung xe đạp nhôm, khung xe lăn
Âm nhạcỐng thân đồng thau của một số kèn saxophone
Dầu khíKhớp ống chữ T lớn
Hàng không vũ trụ và chiếu sángTấm, ăng-ten vệ tinh, vỏ đèn

Cách nhận biết

Chi tiết rỗng có tiết diện thay đổi dọc chiều dài, từ tròn sang vuông sang bầu dục, không có thêm đường nối.
Thanh khung liền khối ở nơi bạn mong đợi nhiều nửa dập hàn lại với nhau.
Chỗ phồng nhẵn và biên dạng định hình sắc nét trên ống xe đạp nhôm.