爆炸成形
水下爆炸把板材推入单面模具
爆炸成形在水下引爆少量炸药，把金属板推入单面模具。水把爆炸以压力波的形式传播，就像一把无形的巨锤，一次击打整块板。它能成形非常大或非常坚韧的零件，如火箭封头，而不需要一台大到足以完成任务的压机。
工作原理
夹紧坯料。 平板（坯料）被压边圈（拴在其边缘周围的重环）压紧在模具上。低压时，模具可以是钢、球墨铸铁、混凝土，甚至玻璃钢。
抽出空气。 真空泵抽走板材与模具之间的空气。被困的空气会缓冲板材，使它无法贴满模具。
放置炸药。 整套装置被放入水槽或水池。持证的爆破团队在板材上方设定的距离（间距）处悬挂定量的炸药。
引爆。 爆轰在水中产生冲击波（突然出现的极高压力波阵面）。水几乎不可压缩，因此能非常有效地把压力传给板材。
板材撞上模具。 在约一毫秒内，板材猛撞到模具上并复制其形状。零件被吊出、检查，通常还要修边；大型零件可能需要多次爆炸。
关键数据
- 材料
- 钢、不锈钢、钛、铝和镍合金，常是难成形的牌号
- 典型零件
- 大型封头和碟形封头、锥体、火箭和储罐零件、复杂板件
- 零件尺寸
- 最宽可达几米，由水池而不是压机决定
- 精度
- 与模具贴合良好，但回弹和厚度有变化；零件之后常要检查和修边
- 表面质量
- 模具一侧表面光滑；没有冲头留下的痕迹，因为根本没有冲头
- 适合的批量
- 大型零件的样品和极小批量
- 模具与设备成本
- 与同等力量的压机相比成本较低：没有压机，只有模具、水槽和炸药处理
- 速度
- 成形本身约需一毫秒；准备每一次爆炸要几小时
优点与局限
优点
- 不需要巨型压机，就有巨大的力
- 可以一体成形非常大的零件
- 单面模具便宜
- 高速让坚韧金属能拉伸得更远
局限
- 炸药需要许可、偏远的场地和严格的安全措施
- 准备慢：每天只能做几次爆炸
- 难以自动化，因此不适合大批量生产
- 回弹和厚度不如压机成形那样可预测
应用领域
- 航空航天与太空火箭储箱封头、发动机零件、飞机蒙皮段
- 压力容器大型碟形封头和储罐端盖
- 建筑与艺术紧贴模具成形的雕塑和装饰板
- 研究与样品用现有压机无法成形的高强度金属单件
如何识别
- 非常大的一体式封头或板件，上面没有横跨的焊缝。
- 光滑、轻微弯曲的形状，复制单面模具。
- 通常见于火箭、储罐或艺术品，而不是日常产品。
对比
观看
ONE POINT ACADEMY · 面向初学者的讲解：装药、水槽、模具和真空
Design Otherwise · 工艺如何工作，以及它在历史上如何使用
GESPASA · 真实的工业爆炸把一块大钢板成形为球体
San Diego Air and Space Museum Archives · 用高能成形制造航空航天零件的历史影片
查看实拍照片
- 维基百科：爆炸成形 — 原理、历史和模具材料；照片较少
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 水把爆炸传给板材；真空让板材贴满模具。
- 只需要一副模具，不需要压机，因此可以做非常大的零件。
- 它适合稀少、大型、坚韧的零件，而不是大批量生产。
