液 压 深 引 伸 之 发 展

提要：
这液压深引伸加工是评论于本篇论文里。而加工原理和特征是在本论文里有介绍，内容的描述有加工动作、理论原理和数值的模拟。这也算是一个简要叙述其运用的论文。有有一些其他相关的液压成形加工也跟此方法类似。

1、介绍：
液压深引伸是一个新的薄板金属成形技术，从液压成形所衍绎出来的。他结合了传统深引伸技术和液压成形技术的所有特征。在液压深引伸的极限引伸比(LDR)值能达到2.8相较于传统深引伸加工的LDR值大约只能达到2.2而已。在当初也发现液压深引伸加工能扩大运用于工业上，例如运用在汽车和飞机的制造上。之后也继续的改良和创新，更专业的技术和更多的方法去设计使用之。液压深引伸加工能代替一些其他的金属成形加工，因为这种加工能增进产品的性质而得到更多的优点，也不会造成生产力的损失。
液压深引伸技术最先发展于西元1980年。然而，真实的发展始于二次世界大战之后。在早期的研究工作主要是由德国和日本着手。
日本的研究人员在西元1955年开始调查加工方法。Kasuga以及其他人提出压力润滑的深引伸，也在1958年到1964年间完成其研究工作。后来在1970年中，Nakamura和Nakagawa开始他们在液压成形加工方法上(FF法)的研究。而径向压力的深引伸方法是他们在研究期间所发表的。
德国的研究人员在西元1950年开始他们的工作，一个使用于模面的封闭环为了防止液体在模具和板料之间露出。
荷兰研究人员在西元1961年描述了daalderop method而美国也在1973年开始研究液体深引伸法。瑞典也在1960年开始研究其加工方法，供应专门研究的技术和方法。之后各国有都有投入其研究，也是有相当不错的研究成果。
在近年里，液压深引伸技术也在其他各国快速的发展，例如法国、美国、俄罗斯、以色列、瑞士、韩国和科威特等。
依据Amino和Bakagawa的分析，在液压深引伸加工有下列的特点：(a)摩擦力保持的效果(摩擦力是产生于板料和冲头之间)；(b)减少阻力的效果(摩擦阻力是在凸缘和模具之间，也因液体的流动减少其阻力；(c)初引伸的效果(伸出的部份在肩角附近，发生在突出前，于是厚度会变的更一致。
以上是其特点，以下所介绍的是其优点：(a)能有效阻止断口的破裂和皱褶的产生，也能提高引伸比(LDR值之增加)，也能克服产品的极限性质和减少成本。(b)板料和冲头之间的接触力和润滑的影响，可经由液体的流动而减少损失，深引伸的产品能有较好的表面性质，高精确的尺寸和减少模具的损耗。(c)因为摩擦力保持的影响能使厚度的分布更一致。(d)这加工方法的有效价值能生产小量的产品，甚至使用于薄金属片所有试验。(e)这加工方法能使用于制造复杂的形状工件。
然而，这方法也有缺点，主要的缺点是高引伸力和高压料板力量相较于那些惯用的引伸技术困难。

2、加工原理和分类：
事实上，液压深引伸加工有几种软工具成形技术或挠性成形方法，都起源于液压成形技术。软工具成形技术已广泛使用于工业上，因为有简单的设备和方便的方法，低能量的消耗，精密的产品性质和有效的成本。在以前有很多的研究人员引用液体膨胀而最近就引用液压深引伸加工。而在最近的汽车工业里有很多相关报导，尤其是管状的成形和平板的成形。液压深引伸加工能分成静液压类和动液压类都是属于液压的基础特征。在大部份的情况液压膨胀是在静液压的状态，但也存在不同的情况，例如爆炸成形就在动液压的状态。
在惯用的深引伸加工，他的极限引伸比(LDR)值大约介于2.2~2.3，虽然理论上的预测大约是2.715。LDR值减少主要的理由是在管口盖板与模具间的摩擦力，液压深引伸加工主要是为了减少摩擦力以至于值得注目和为了在冲头和板料间能夹紧以至于防止冲头角落的破裂，于是就能够增加LDR值。然而液压能使用不同的方法，使LDR值增加到不同水准。通常液压深引伸之LDR值能增加到2.7，有时候使用径向液压深引伸在一个阶段能增加到3.2。而在一个报导中，于径向压力深引伸(两个阶段)能大约增加到6。液压深引伸加工能分成以下不同的类型
2.1、液压辅助装置的压料板：
液压是由薄橡胶片转换管口盖板的压力代替了传统的压料板。摩擦力的减少能使LDR值达到2.3，在少量生产的情况下。
2.2、液压成形加工：
  在加工时冲头决定工件最后形状。这液压可藉由装置(阀或泵)来控制。这液体压力是非常重要的，如果压力不够高就容易产生皱褶，但压力太高时，工件可能会受到破裂得损害。这方法是一些研究员所提出的液体成形法，也能称为可挠成形或内部高压金属成形法。
2.3、具代表性的液压深引伸加工：
  当凹模被液压所代替和冲头决定工件最后的形状，O形环主要是为了防止液体从凸缘流出。而压料板的功能几乎和惯用的深引伸相同。
2.4、动液压深引伸加工：
  如果液体在压料板之下可快速流动，然后液体藉由冲头行程的增加可以快速改变。这方法是较复杂的，但能成形不同的工件，例如一个可变厚度的杯子可藉着球模自由旋转制造之。一个六角杯也能使用此方法。
2.5、径向压力深引伸法：
这方法是由Nakamura和Nakagawa所贡献的，这方法是修正动液压深引伸法，包含了直接发方法和间接方法。在一个阶段LDR值能达到3.2~3.2，是在一个厚0.8mm和直径30mm的杯子，压力25.0MPa。

3、实验研究方法：
3.1发展动作方法和研究原理：是叙述一些研究员所提出的方法或修正。
  Buerk在液压深引伸的报告工作是在西元1967年，他在管口盖板和模具间使用封闭环。这决定了材料毁坏是伸展、压缩和弯曲所组成。一个向上的圆缘通常成形时，在板料会自动分配适当液压，有时迅速的增加时，冲头会向下移动。这封闭环是一个抵抗磨耗的塑胶所制造。而Buerk也提出不同方法的液压引伸，再引伸(二次引伸)和反向引伸法
  Becker和Bensmann报告一个修正液压加工上的封闭环，由震动模环或震动压料板所代替。这方法事实上是动液压法。一个双动模设计于先引伸和再引伸加工。
  Yang以及其他人也提出一些修正径向压力深引伸法当成形非常长的杯子于惯用的先引伸和动液压再引伸法。一个区别径向压力的系统使用细致的差别在合适的径向压力和最合适的室压之间去应用一个非常高的引伸比和引缩，使再引伸后杯子能有很好的表面性质和精确厚度分布。
3.2、其他发展：
  Tirosh以及其他人提出静液压引缩法，这引缩法可促进静液压为了增加在冲头(或心轴)和工件间的摩擦力。于是冲头力能减少甚至忽略(一开始的压力)和极限引缩比(LIR)能增加很多。
  近来有一个报告值得注意，是一个新的促进液压深引伸法，这是引用HBU法(高压薄金属成形)。在每个工作循环成形两个工件和凹模决定工件确实的形状。这方法适用复杂薄零件成形和细小的产品。

4、理论上的研究和数值模拟方法：
4.1、理论上的研究：
  Yossifon和Tirosh提出一个最大引伸比(MDR)的观点，因为速度的压力会引起破裂而不足够的压力可能会引起皱褶或挫曲。这压力路线是一个忽略在工作表面区域和两个临界压力值能合适于不同情况标准之下。一个好的方法能成功的通过压力没有触到两个临界线。MDR达到一个最小值再n=0.1和0.2之间，这是由实验所证实的。
  Tirosh和Konvalina报告动液压法的LDR值，使用极限分析在可塑性理论关系和流动黏性分析，非惯性液体。LDR值理论上决定了上弹回和下弹回方法。
  Hsu和Hsieh分析破裂和皱褶在液压加工冲头所在范围。板料是分开成三区域和应力和内部压力的应用，为了压力-冲头行程能作成图表以至于要以计算成形为原则
4.2、数值模拟：
  电脑模拟开始在研究和设计液压深引伸加工。电脑模拟在近来发展的很快而相较于实验方法电脑模拟的优点是低成本、时间短、更多的资料和很好的图表说明。现在也广泛用于金属成形。
  Gelin和Delassus实行FEM模拟于液压引伸的不锈钢和低碳钢工件。在数值分析一个使用3D述说清楚弹性塑胶规则和液压模拟测定厚度的分布。
  FEM分析液压成形的管状和复合汽车零件在近年来有报导。We以及其他人使用LS-DYNA3D法则去分析复合管状零件，结果有好的证明和适当的规则分析和设计方法。

5、设备和装置：
  普通的压力能使用单动和双动。液压冲床最合适是因为常数的引伸速度和单独分开的控制动作。
  机械偏心压力(曲柄传动直接边冲床，例如两点滑动悬吊)测试于液压深引伸加工和确定机械冲床也能使用之。如果冲头速度增加相较于液压加工，冲头力会承受细微的增加。测试机械工作速度能达到每分24~41冲程。
  AP&T液压成形法是独立于液压冲床和能安装在不同的AP&T液压冲床。这些装置有他们独立的液压系统，能供给液体施加压力、压力保持、压力卸料和滤油器。以下介绍三种AP&T液压成形法：(a)数值控制类型：压力能适应连续或控制汽缸运动，适合成形复合薄板工件。(b)极限压力类型：是一个压力控制范围于压力尖端藉由控制阀和人工的调整。(c)提升压力类型：是一个升起压力汽缸的装置，汽缸上下运动改变体积为了能改变压力，这适合细小的复合工件。

6、工业上的应用：
  液压深引伸加工创立于许多工业上的应用，因为在加工上有明显的特点，产品的优点和经济的方向。主要的运用报告是在日本，以下有简要的叙说：
6.1
(a)反射物的照明设备：这些零件是使用铝薄板和有些复杂的形状和较大的尺寸。这模具成本低，合适于多样少量的生产。汽车照明的反射器生产速度是每分8件而机械每月可生产200000件。
(b)飞机零件：因为受到高安全标准，所以要避免局部较薄的产生。
(c)汽车零件：像要求多样化的市场，人格化的工具能达到不贵的产品和良好的优点，在液压深引伸加工的商业上。
(d)厨房器具和家电的运用：在早期就开始运用了，只是较少的报告发表。
6.2、其他国家的运用：
  圆锥的中空体，例如藉由液压成形加工的反射器，开始运用是在西元1967年。液压成形加工只要一次引伸就足够完成中空圆锥的工件了，而传统的深引伸则需要五次引伸和最后的整形。
近年在承油盘上在各国有报告，像部份的汽车发动机。在1977年藉由液压深引伸加工家用马达。在中国有电引式承油盘的制造。在Guangzhou有工厂制造出深200mm的不锈钢杯。在中国也有一些专门研究压力的设计。在德国也有生产一些管状的汽车零件。
7、结论与心得：
  相信深引伸加工在薄板金属成形工业上能有顺利的发展，也能实现研究人员的控制方法和他们的运用。做这篇报告的确花了很多时间，查英文的意思就花了不少时间，其实是可以用翻译软体来翻译的，但是有些较专业的专有名词的可能翻不出来了，所以我就直接用查的，才能够把较正确的中文意思翻出来，虽然花很多时间，可是查到后面有些单字也认识了，而且对于文章也大致了解了，也学到一些知识，对我的帮助还是满大的。
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以前阅读PAPER之观后感.