T/CI 936-2025 异形截面金属构件3D液压成形工艺规范

《异形截面金属构件3D液压成形工艺规范》（T/CI 936-2025）的详细总结，结合文档结构和核心内容分模块阐述：

​一、范围与适用性​

• ​适用范围​：
  适用于直径 ​10 mm~200 mm​ 的轴对称径向开口环形零件，截面特征包括 ​C、U、W、M、Ω及多波型等复杂异形结构。
• ​工艺定义​：
  采用液体介质（液压油、纯水或乳化液）作为传力介质，通过匹配液压压力与动模位移，使环形坯料胀形贴合模具型面的成形技术。

​二、核心工艺要求​

• ​材料与尺寸​：
  • 金属材料，厚度范围 ​0.03 mm~1.0 mm，初始坯料为矩形切割料。
  • 坯料尺寸精度：宽度公差 ​​±0.1 mm，长度公差 ​​±0.2 mm。料宽偏差可能导致成形尺寸不合格或型面折叠（见图1）。
    
• ​焊接与处理​：
  • 需对焊（禁用搭接焊），焊缝无裂纹、气孔等缺陷。
  • 焊接后需圆整坯料，满足 ​GB/T 1184​ 圆柱度要求。

• ​设备要求​：
  • 需具备锁模缸、同步进给侧缸（位移精度 ​​±0.1 mm）、增压缸，支持压力/速度路径自动化调节。
  • 涉及专利设备（如专利号 ​ZL202010519076.0）。
• ​工装设计​：
  • 关键部件包括上/下动模、中模、液室、密封环等（结构示意见图2、图3）。

     

     

     

  • 密封设计：坯料与液室间隙 ​1~2 mm，与密封环间隙 ​0.05~0.15 mm；密封圈压缩量需 ​**≥30%​**​（密封原理见图4）。

     

• 操作员需经专业培训，设备需定期检查。
• 液体介质为液压油、纯水或乳化液。

​三、工艺过程与参数​

1. ​下料​ → ​环件焊接​ → ​预胀形​ → ​合模胀形​ → ​高压整形​ → ​热处理​（依据 ​HB/Z 140-2004）→ ​边料切除​（流程示意见图5）。

    

2. ​成形方法分类​：
   • ​内压成形​：用于开口向内的截面（如"M"型，工艺过程见图7）。

      

   • ​外压成形​：用于开口向外的截面（如"W"型，工艺过程见图8）。

      

• ​同步进给速度​：​3~50 mm/min，推荐 ​3~10 mm/min​ 以保证同步精度。
• ​液室压力​：
  • 预胀形压力：需超过最小屈服压力 Pmin⁡=2t0σs3r0P_{\min} = \frac{2 t_0 \sigma_s}{\sqrt{3} r_0}Pmin​=3​r0​2t0​σs​​（t0t_0t0​：料厚，σs\sigma_sσs​：屈服强度，r0r_0r0​：坯料内径）。
  • 高压整形压力：不超过破裂极限 Pmax⁡=trσsP_{\max} = \frac{t}{r} \sigma_sPmax​=rt​σs​（rrr：最小圆角半径）。
• ​锁模力​：需满足 F锁模力=2r0×Δlmin⁡×PF_{\text{锁模力}} = 2 r_0 \times \Delta l_{\min} \times PF锁模力​=2r0​×Δlmin​×P（Δlmin⁡\Delta l_{\min}Δlmin​：开模间距）。
• ​同步进给力​：高压整形阶段需大于 F进给力=π[(r0+hmax⁡)2−r02]×PF_{\text{进给力}} = \pi \left[ (r_0 + h_{\max})^2 - r_0^2 \right] \times PF进给力​=π[(r0​+hmax​)2−r02​]×P（hmax⁡h_{\max}hmax​：截面高度）。

​四、缺陷控制与检测​

• ​焊缝检测​：目视或放大镜检查裂纹、气孔等。
• ​工装检测​：
  • 尺寸公差（卡尺/千分尺）、形状公差（专用测量仪）。
  • 验证密封性及设备接口匹配度。
• ​零件检测​：
  • 表面缺陷目检（如折叠、不对称）。
  • 尺寸检测：每45°取点测直径/波宽（千分尺、卡板）。
  • 截面检测：线切割+金相观察或X射线三维成像。

​五、包装运输与专利声明​

• ​包装要求​：防潮、防锈、防震，禁用腐蚀性材料。
• ​专利声明​：
  涉及4项核心专利（如 ​ZL202111319179.3​ 多波型模具），专利权人为北京航空航天大学和中国航发长江动力有限公司，承诺公平许可。

​六、引用标准​

包括 ​GB/T 1184​（形位公差）、HB/Z 140-2004​（高温合金热处理）等11项国标/行业标准。

此规范系统性定义了异形截面构件3D液压成形的全流程技术要点，兼顾工艺精度与缺陷防控，为航空航天等领域的高精密零件制造提供技术依据。