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管件液壓成形(Tube Hydroforming)係屬於液壓成形的一種。所 謂液壓成形即是藉著高壓液體去完成金屬變形的加工方式。根據其所 成 形 之 胚 料 (Blank) 不 同 , 液 壓 成 形 分 為 板 件 液 壓 成 形 (Sheet Hydroforming)與管件液壓成形。

管件液壓成形係屬於非傳統之金屬成形製程。其製程可分為兩 類,一類係針對直管成形,如圖 1.1,而另一類則是屬於彎管液壓成 形,如圖 1.2。直管液壓成形之工件多半是直管某些部位需要有巨大 之變形量,由於管件主要變形部位之變形量甚大,因此在加壓過程當 中,必須在管件兩端施加軸向壓力(Axial Feed),將管材向中間擠壓 以提供較多的材料給中央部位之管材變形。在施加軸向壓力之過程中 應避免造成管件挫曲(Buckle),但亦必須提供足夠之管料以避免主要 變形過程產生破裂,因此製程設計較為複雜與困難。至於彎管液壓成 形則必須先把適當厚度之管材彎成成品所需之曲率,經過預成形後再 將管件置入液壓成形模穴中,將上下模於油壓沖床固定後,再於彎管 兩端通入高壓液體,並逐漸加壓直至管壁膨脹並貼於模具表面為止,

此時,管件已變形為產品形狀,將液壓洩掉,取出管件,即完成整個 製程。其與直管液壓成形之最大區別在於整支管件之截面變形量比較 均勻,沒有特別突出之變形,因此不需施加軸向壓力以擠壓管件,同

時由於係非直管,即使施加軸向壓力,所提供之管料亦有所限制。

液壓成形適用於封閉截面產品之製程。傳統製程對於封閉截面的 產品多是採用沖壓-焊接(Stamping-Welding)的方法,亦即利用數個 沖壓板金件焊接而成一封閉截面之結構件,而每一沖壓板金件至少必 需使用三套模具方可成形,因此,相較於傳統沖壓-焊接製程,管件 液壓成形具有下列優點:(1)一體成形,強度高且重量輕。(2)節省沖 壓模具之套數,降低模具成本。(3)節省材料。(4)減少模具加工時間,

簡化合模程序。

管件液壓成形製程目前已普遍應用於汽車、機車與自行車之結構 件,同時亦可應用於其他民生用品,例如三通、水龍頭、冰箱把手、

與喇叭鎖,尤其汽車結構體採用管件液壓成形之零件組愈來愈多,目 前歐美各大車廠在開發新車型之結構體已大量採用管件液壓成形之 零件組,單就美國通用汽車公司而言,近年來已採用近兩千萬個管件 液壓成形零組件,汽車結構件儼然已成為管件液壓成品最大的市場。

圖 1.1 直管液壓成形過程

圖 1.2 彎管液壓成形流程 閉模

模具 液壓填充

增壓與側推成形 開模

原始直管 彎管

預成形 液壓成形

圖 1.3 液壓成形技術運用範圍 應用

範圍

凸輪軸 汽車結構件

三通管

腳踏車結構件

水龍頭

在文檔中 管件液壓成形之研究(3/3) (頁 12-16)