一、板材液壓成型
板材液壓成型是在母模(液壓室)中充以一定壓力的液體,致使公模(沖頭)在壓下時,使得母模中的液體產(chǎn)生一個對向壓力使得胚料緊貼在公模上,從而提高工件的精度,并提升效率,以減少傳統(tǒng)板材制作時所產(chǎn)生的缺陷。一般常見的是將液壓室置于下方,然后,利用沖頭與液壓室內(nèi)壓力成形。
板材液壓成形技術(shù)在某些特別產(chǎn)品應(yīng)用上占有一席之地,其主要的優(yōu)勢在于僅需制作單一母模,而且利用液體壓力為基礎(chǔ),因而能保有板片表面之光滑度,減少皺摺產(chǎn)生;另外,難成型性的材料如高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金等,均可利用壓力的控制達(dá)到成型的目的;尤其是在下列特性要求之制品中:1.快速板材成形開發(fā);2.制品表面品質(zhì)要求高;3.多種少量之制品;4.原型件之開發(fā)之試作;5.低成本模具制造。
就產(chǎn)品應(yīng)用而立,汽車、航太、家電、軌道車、3C、民生等產(chǎn)業(yè)均有量產(chǎn)之相關(guān)生產(chǎn)線,產(chǎn)品包括引擎蓋、副支架、車門板、相機(jī)外殼、燈罩外殼、衛(wèi)星行線等。
板材液壓成型設(shè)備,主要構(gòu)成單元為油機(jī)本體,以及油機(jī)元件與電控系統(tǒng)等,其中,與一般之油壓機(jī)不同處在于設(shè)備臺面上置入液壓完,對于成形過程之液壓室壓力控制就變得很重要,現(xiàn)代化的設(shè)備系統(tǒng)采用比例或伺服控制,可作數(shù)值化參數(shù)輸入,與數(shù)值化或圖形介面之顯示監(jiān)控;國內(nèi)已有廠商能生產(chǎn)此類型設(shè)備,在日本以Amino公司的設(shè)備可說是占有最大市場,而在德國方面,相關(guān)設(shè)備廠商包括Schuler及Schnupp等廠商。
二、電磁成形
電磁成形(EMF, Electromagnetic Forming)技術(shù)于工業(yè)上之應(yīng)用至今已超過30年,過去主要用于軸對稱管件的壓縮/擴(kuò)張成形與異質(zhì)材料之結(jié)合。近年來有愈來愈多之研發(fā)單位,投入電磁成形技術(shù)應(yīng)用于金屬板材的研究。
電磁脈沖原理(Magnetic Pulse Principle),電磁脈沖制程系利用一瞬間高脈沖電流通過工作線圈,而產(chǎn)生一均勻的強(qiáng)大脈沖磁場,因感應(yīng)磁場之作用,使其工件亦產(chǎn)生一與線圈相斥之磁場,當(dāng)所產(chǎn)生之強(qiáng)大脈沖磁力,超過工件本身所能承受之降伏強(qiáng)度時,而使工件產(chǎn)生永久變形。因此,便可應(yīng)用于具導(dǎo)電性材料之管件焊接、結(jié)合與板材成形等制程。
電磁脈沖能產(chǎn)生近均壓(Quasi-hydrostatic)之成形力,對于防止制品皺折產(chǎn)生及回彈問題的改善有極大的幫助;而電磁成形在10usec~100usec間即完成,使得材料本身產(chǎn)生超塑性(Hyperplasticity)的現(xiàn)象,大幅提升材料的延展性,此外其非接觸式之成形方式,減少甚至不需使用潤滑油。
產(chǎn)品應(yīng)用方面,各種同質(zhì)或異質(zhì)之管材焊接或管材之縮管、擴(kuò)管之變形,為目最為普遍之應(yīng)用;而板材成形應(yīng)用方面,汽車板件以及3C產(chǎn)品如手機(jī)、MP3及數(shù)位相機(jī)等之精致表面殼件的制造為具有潛力之研發(fā)。
電磁脈沖系統(tǒng),運(yùn)作時于系統(tǒng)通入一交流電,經(jīng)變壓器及整流器后轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟姡⑹蛊湎到y(tǒng)之電容器充電,而當(dāng)電容器儲能達(dá)到設(shè)定值后,導(dǎo)通高電流開關(guān)并進(jìn)行放電,使其高脈沖電流于通過工作線圈時瞬間釋放,因而產(chǎn)生一強(qiáng)大的脈沖磁力,對于卻進(jìn)行該制程之工作物產(chǎn)生材料之永久變形,目前此種設(shè)備系統(tǒng)主要為國外進(jìn)口,國產(chǎn)化之設(shè)備則尚處于研發(fā)階段。
電磁脈沖系統(tǒng)之主要單元構(gòu)成如下:
1.高電壓箱、高電壓變壓器、點(diǎn)火系統(tǒng)、控制回路;
2.儲能電容;
3.操作面板;
4.工作臺(Work station)、線圈(Coil)、高壓電纜線。
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