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高度工業化が進んだ現代社会において、金属成形技術が重要な役割を果たす.航空宇宙産業の精密部品から自動車製造の複雑な構造部品まで、金属成形技術の進歩は、関連産業の急速な発展を促進します。数ある金属成形技術の中でも、ハイドロフォーミングそのユニークな利点により、多くの産業分野で徐々に不可欠な部分になっています。次のコンテンツでは、ハイドロフォーミングの定義、プロセス、およびさまざまな分野でのその応用についてさらに探求します。

ハイドロフォーミングとは?

ハイドロフォーミングは、高圧作動油を使用して鋼、ステンレス鋼、炭素、銅、アルミニウム、真鍮などの金属を軽量で丈夫で構造的に健全な部品に成形する、費用対効果の高い専門的な金型成形金属加工および成形プロセスです。冷間成形できるほとんどすべての金属をハイドロフォーミングできます。ハイドロフォーミングは複雑な形状を形成できます標準的なワンピースダイスタンピングでは達成が難しい凹面を備えています。

最大級のハイドロフォーミングの用途は、より軽く、より強く、より強い複雑な形状を必要とする自動車業界にいます。

このプロセスは、自転車のフレーム用のアルミニウムチューブを形成するためにもよく使用されます。ハイドロフォーミングで製造された部品のその他の利点には、シームレスな接着と部品の強度の向上が含まれます。また、高品質でざらした表面を維持し、金属仕上げを容易にします。

ハイドロフォーミングにはどのような種類がありますか?

ハイドロフォーミング技術主に、成形対象物やアプリケーションシナリオに応じて、次の2つのタイプに分類できます。

1.パイプハイドロフォーミング:

内部高圧成形とも呼ばれ、最も広く使用されていますハイドロフォーミングの種類テクノロジー。これは主に、コンポーネントの軸に沿って変化する円形、長方形、または特殊形状の断面を持つ中空構造部品の製造に使用されます。パイプ内部に超高圧液体を塗布し、両端に軸方向の推力を加えることで、パイプブランク材を塑性変形させ、最終的に金型キャビティの内壁にフィットさせます。

2.プレートハイドロフォーミング:

力の伝達媒体として液体を用いて荷重を伝達し、片面金型上にプレートを成形するプレート成形法です。複雑な形状や可変サイズの大型板金部品の製造に適しています。プレートハイドロフォーミング技術金型コストが低く、製造サイクルが短く、成形限界が高いという利点があります。

ハイドロフォーミングプロセスはどのように機能しますか?

ハイドロフォーミングは製造プロセスですこれは、液体の圧力を使用してワークピースを塑性変形させます。その仕組みは、次のように要約できます。

1. 準備段階:成形するワークピース(チューブ、プレートなど)を金型に置き、ワークピースと金型の間の気密性を確保します。必要に応じて、成形プロセス中の安定性を維持するために、特定の予圧またはクランプ力がワークピースに加えられます。
2. 液体充填ステージ:液体(水、油など)は、油圧ポンプまたはその他の圧力装置によって金型内またはワークピース内に充填されます。液体は、その後の成形プロセスに備えて、金型またはワークピース内に一定の圧力を作り出します。
3. フォーミングステージ:金型またはワークピースの内部に液体圧力をかけ続けて、圧力の作用でワークピースが塑性変形するようにします。ワークピースは徐々に金型のキャビティに収まり、目的の形状とサイズを形成します。このプロセスでは、液体の圧力が均等に分散されるため、ワーク成形の均一性と精度を確保できます。
4. 減圧および除去フェーズ:ワークピースが目的の形状とサイズに達すると、液圧が停止します。金型またはワークピース内の液圧を取り除き、成形されたワークピースを取り外します。ワークピースは、最終的な使用要件を満たすために、切断、トリミングなどの必要な後処理を受けます。

ハイドロフォーミングの長所と短所は何ですか?

たくさんありますハイドロフォーミングを使用する利点金属加工プロセスとして、以下が含まれます。

利点	ハイドロフォーミング
品質と材料の節約	ハイドロフォーミング部品は通常、従来のスタンピング部品よりも20%~40%軽量であり、材料を節約します
金型の数量とコスト	ハイドロフォーミング部品は通常、1セットの金型しか必要としないため、金型の数とコストが削減されます
後処理と組み立て	その後の機械加工や組み立てに必要な溶接量を減らし、生産効率を向上させることができます
強度と剛性	成形部品の強度と剛性、特に疲労強度を向上させます
工数	ハイドロフォーミング部品の製造コストは、プレス部品と比較して平均で15%~20%削減されます
柔軟性	さまざまな複雑な形状やサイズの要件を持つワークピースに適しており、プロセスは非常に柔軟です
金型寿命	金型製造は簡単で、生産サイクルは短く、金型寿命は長いです
適用範囲	ベローズやロケットエンジン部品など、複雑な形状の製品部品を加工できます

他の金属成形技術と同様に、ハイドロフォーミングには欠点がありますこれらはマイナーですが。

欠点	ハイドロフォーミング
運用の複雑さ	操作プロセスは、一般的な鋼製金型やゴム金型よりも複雑で、専門的な設備と技術が必要です
欠陥のリスク	チューブのハイドロフォーミングでは、最も一般的な欠陥は、曲げ、ベリリウム、および亀裂です
難易度をコントロール	液圧、負荷モード、負荷サイズなどのパラメータは、正確に制御する必要があります
設備投資	油圧ポンプ、金型など、高い設備コストが必要です
適用制限	特定の形状や材料によっては、特別なプロセスや設備が必要になる場合があります

ハイドロフォーミングの主な用途は何ですか?

ハイドロフォーミング技術は、多くの分野で広く使用されていますそのユニークな利点のために。以下は、油圧成形の応用分野の具体的な要約です。

1. 航空宇宙

ハイドロフォーミング技術は、主に航空宇宙分野で使用されていますベローズ、フェアリング、航空機のドア、翼のリブなど、さまざまな複雑な形状の部品や構造部品を製造するため。これらの部品は通常、高い強度と剛性が要求されると同時に、航空宇宙車両の軽量・高性能化のニーズを満たすために軽量化が求められています。ハイドロフォーミング技術はこれらの要件を十分に満たすことができるため、航空宇宙分野で広く使用されています。

2. 自動車

自動車製造の分野では、ハイドロフォーミング技術は、主に車体構造部品の製造に使用されます、シャシーパーツ、エンジンブラケットなどこれらの部品は形状が複雑であることが多く、高い強度と剛性が求められると同時に、燃費や車両性能を向上させるために軽量化が求められています。ハイドロフォーミング技術は、これらの部品を効率的に製造し、軽量、高強度、高剛性の要件を満たすことができるため、自動車製造で広く使用されています。

3. 世帯
家電分野では、ハイドロフォーミング技術は、主に製造に使用されます洗濯機のインナーバレルや冷蔵庫の棚、エアコンのファンブレードなど、複雑な形状の様々な部品や部品。これらの部品は通常、優れた成形精度と表面品質を必要とすると同時に、生産コストを削減し、性能を向上させるために軽量化が必要です。ハイドロフォーミング技術はこれらの要件を満たすことができるため、家電製品の分野で広く使用されています。

ハイドロフォーミングにはどのような材料が使用されていますか?

ハイドロフォーミング技術は、高度なプラスチック加工技術ですこれは、高圧液体を力の伝達媒体として使用してワークピースを形成します。ハイドロフォーミングに適した材料は次のとおりです。

1.板金:

• 鋼板：強度と延性に優れており、さまざまな自動車部品、建築構造物、機械部品の製造に適しています。
• アルミニウム版:低密度、高強度、優れた耐食性、航空宇宙、自動車、電子機器などの分野に適しています。
• ステンレス鋼板:優れた耐食性と耐高温性を備えているため、食品加工、医療機器、化学工業などの分野に適しています。

2.パイプ材質:

• 高強度鋼管:バンパー、フレーム、燃料タンクなど、自動車や航空機の構造部品の製造に使用されます。
• アルミ合金の管:軽量、高強度、航空宇宙および自動車分野に適しています。
• ステンレス鋼管:耐腐食性、耐熱性、化学、石油、天然ガス産業に適しています。

3.プラスチック:

• 熱 可塑性：ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)などは、さまざまな装飾部品、包装材料、建築材料の製造に使用できますハイドロフォーミング技術.

4.ラバー:

弾力性とシール性に優れており、シール、ショックアブソーバー、タイヤの製造に適しています。

5.複合材料:

これは、異なる特性を持つ2つ以上の材料で構成され、高強度、高弾性率、耐食性、耐疲労性の特性を備えています。航空宇宙、自動車、ハイエンド製造分野に適しています。

よくあるご質問(FAQ)

1.ハイドロフォーミングとは何ですか?

ハイドロフォーミングは、ハイドロフォーミングとも呼ばれ、プラスチック加工技術です。力伝達媒体として高圧液体を使用し、金型内の材料を塑性変形させることで、必要な形状とサイズのワークピースを得ることができます。ハイドロフォーミング技術は、自動車、航空宇宙、電子機器、医療、その他の分野で広く使用されており、特に複雑な形状と高い寸法精度要件を持つ部品の製造に適しています。

2.ハイドロフォーミングプロセスとは何ですか?

ハイドロフォーミングプロセスは、高圧液体を力伝達媒体として使用して、金型内の金属または非金属材料を塑性変形させ、必要な形状とサイズのワークピースを得る高度なプラスチック加工プロセスです。このプロセスには、金型製作が簡単、サイクルが短く、低コストであるという利点があり、特に小ロットや複数の種類の複雑な部品の製造に適しています。

3.油圧成形のプロセスはどのようなものですか?

ハイドロフォーミングプロセスには通常、次の段階が含まれます:充填段階:パイプまたはプレートを金型に入れ、高圧液体を注入して材料を液体で満たし、ガスを排除します。パイプの場合、通常、パイプの両端を水平パンチでシールする必要があります。成形段階:液体の圧力を上げることにより、材料は金型内で塑性変形し、徐々に金型の形状に適合します。この段階では、液体圧力、流量、金型クランプ力などの制御パラメータが必要になる場合があります。成形段階:成形段階の後、液体の圧力をさらに高めてワークピースを成形し、寸法精度と形状安定性を確保します。この段階では基本的に給餌はありません。断面の観点から、パイプは長方形、台形、楕円形、またはその他の特殊な形状の断面に変更できます。

4.深絞りをハイドロフォーミングするプロセスは何ですか?

ハイドロフォーミング深絞りプロセスは、ハイドロフォーミングプロセスにおける重要なアプリケーションであり、特に板金の成形に適しています。このプロセスには通常、次の手順が含まれます:(1)準備段階:プレートを凹型に置き、ブランクホルダーでプレートを押して、凹型キャビティに密閉状態を形成します。同時に、油圧チャンバーは液体媒体で満たされています。(2)ドローイングステージ:パンチが下方に移動し始めて凹型ダイに入り、液体充填チャンバー内の液体媒体が自然加圧または油圧システムによって圧力を上昇させます。シートに液圧が作用し、パンチに押し付けられて徐々に形になっていきます。(3)メンテナンス段階:深絞りプロセスでは、シートがパンチの形状にスムーズに収まるように、一定の液体圧力とブランクホルダーの力を維持する必要があります。同時に、液体はプレートとダイの表面からオーバーフローして流体潤滑を形成するため、プレートがダイに入るのが容易になり、部品の表面傷が減少します.(4)取り外し段階:深絞りプロセスが完了したら、パンチとブランクホルダーを持ち上げ、形成された部品を取り出します。このとき得られる部品は、通常、高精度で表面品質が高いです。

概要

高度なプラスチック加工技術として、油圧成形技術には、金型コストが低く、成形限界が高く、表面品質が高く、材料利用率が高く、生産効率が高いという利点があります。自動車、航空宇宙、電子機器、医療などの分野で広く使用されており、製造業の発展に重要な貢献をしてきました。技術の継続的な進歩と革新により、油圧成形技術はより多くの分野で適用され、促進されます。

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