液压成形
流体压力把管或板推入模具
液压成形用高压流体（通常是水）代替实心冲头，把金属推入模具的形状。管子像气球一样在封闭的模具里被吹胀，或者板材被压向单个半模。汽车车架纵梁、铝合金自行车架和萨克斯管的管体都是这样做的，一体成形，既轻又刚。
工作原理
装入。 一根管子（常预先弯曲成零件的大致路径）放入分体模具（两半钢模）的下半部。
合模并密封。 压力机合上上模，并以极大的力压紧。端部冲头（从两侧推入的塞子）封住管子两端。
充液。 水（通常加有防锈添加剂）通过一个冲头充满管子，并把空气排出。
加压并补料。 压力升高，最高几千 bar，管壁向外鼓起，直到充满型腔。与此同时，端部冲头把管端向内推，补充金属，使壁不致过薄；然后压力下降，模具打开。
板材液压成形用平板，原理相同：流体（常隔着一层橡胶膜）把板材压到单个实心半模上。
关键数据
- 材料
- 延展性好的钢（包括高强度牌号）、不锈钢、铝、黄铜和铜，管材或板材
- 典型零件
- 汽车车架纵梁、发动机副车架和排气零件、自行车车架管、管道三通；板材面板和碟形件
- 零件尺寸
- 最长几米的管子，如汽车车架纵梁；板材成形的卫星天线最宽约 6 m
- 精度
- 通常在零点几毫米之内，因为零件被压在实心模具上
- 表面质量
- 外侧复制模具；内侧没有刀痕
- 适合的批量
- 大多是大批量（汽车、自行车）；板材版本也适合小批量
- 模具与设备成本
- 模具几万到几十万美元；带高压系统的大型压力机通常是数百万美元的投资
- 速度
- 通常每件约 20 秒到一分钟，比冲压慢
优点与局限
优点
- 一体成形复杂的中空形状，取代焊接组件
- 更轻、更刚的零件，焊缝更少
- 壁厚均匀，加工硬化带来额外的强度
- 板材液压成形只需一个实心半模
局限
- 周期时间比冲压长
- 高压设备和模具昂贵
- 管子拉伸过度会爆裂，所以膨胀量有限
- 管子往往需要先弯曲和预成形
应用领域
- 汽车车架纵梁、发动机副车架、车顶纵梁、排气零件
- 自行车与出行铝合金自行车架管、轮椅车架
- 音乐部分萨克斯管的黄铜管体
- 石油和天然气大型 T 形管接头
- 航空航天与照明板材面板、卫星天线、灯具外壳
如何识别
- 截面沿长度变化的中空零件，从圆形变成方形再变成椭圆形，没有额外的接缝。
- 你本以为要用几个冲压半件焊在一起的地方，却是一体的车架构件。
- 铝合金自行车管上光滑的鼓包和清晰的成形截面。
对比
观看
Tooling U-SME · 对整个工艺的培训讲解
Car Addict Garage · 为什么汽车车架要用液压成形
ANDRITZ Schuler · 工厂里真实的液压成形压力机正在工作
Jones Metal Products · 板材版本：液室成形
查看实拍照片
- 维基百科：液压成形 — 板材和管材版本，附汽车、自行车和乐器的例子
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 是流体压力，而不是实心冲头，把金属推入模具。
- 端部冲头补充金属，使壁不致爆裂。
- 它制造轻巧的一体式中空零件，主要用于汽车和自行车。
