图1  这一液压变形加工设备是按照整体液压成形工艺原理工作的。在这一工艺技术中不是利用冲头和凹模实现板材的变形加工，而是利用液体工作介质直接对模腔中的板材进行压力加工的

板材液压成形工艺的技术基础是合理的液压技术方案。这里，液压缸以及与液压变形加工过程相匹配的液压放大器都需要进行特殊的设计，就像完整的机床系统进入市场时所做的那样。

位于Oldenburg市Lastrup区的FF Fluidforming有限公司研发生产的Formbalancer系列液压机床是一种高压板材变形加工设备，也是该领域中技术先进的设备。压力机中所使用的液压成形工艺技术已经申请了专利：它不是利用冲头和凹模，而是利用液体介质使板材产生变形的技术，在模腔中利用很高的液压压力（指400MPa）对板材施压，使其成形（图1）。板材在模腔中的流动成形大大减少，甚至避免了板材变形加工零件中不希望的机械应力。另外，它还能使复杂的板材零件拥有很高的表面质量，而且是在一次性变形加工中成形，不需要进行复杂的后续整形加工。在传统的变形加工工艺中，也就是利用冲头和凹模进行的变形加工，则往往需要许多工序才能得到零件最终的复杂形状。

实现上述精密的加工工艺，一个合理的液压技术方案是非常必要的前提条件。这一切都是以Ostfiltern市Hydropneu有限公司研发的一项新技术为基础的，这项新技术就是整体液压成形工艺：在液压缸体中使用了行程传感器、其独立自主研发生产的单作用油缸和专用的压力放大器。另一个特点就是两个液压放大器中的一个在初级侧，由液压油来驱动，在产生高压的次级侧使用的则是水质的、可降解的生物基乳化液，这是一种可压缩性很低的工作介质。利用这种乳化液工作的最大优点是：板材零件既无需费时费力的零部件清洁工作，也无需后续的表面精加工。变形加工后的板材零件可以马上直接进入下一道工序，或者直接喷漆。

图2  液压缸压向压板，由压板封闭模腔。作为工作介质的水质乳化剂经压板中的孔进入模腔

根据加工要求确定压力等级和冲压步骤

压力机使用的控制软件是Umformplan，能够对变形加工过程中不同压力等级和保持成形及压紧装置的时间进行控制。压力等级和压力变形过程的确定都是根据加工零件确定的。软件控制的目的只有一个，即使板材零件达到最佳的变形率，使材料回弹最小。与传统压力变形加工设备不同的是：其模具是由压力机机架支撑的。这样，变形力就传导到压力机的机体之中，从而避免了模具的变形。在整个变形加工过程中，模具始终保持平行和完全密封，这是保证变形加工精度和高尺寸精度的前提。

压力变形加工的模具由上、下两部分组成：上部为压板，下部为模腔。上部压板由单作用油缸驱动，负责密封模腔，压板上有允许工作介质进出的孔。集成在单作用油缸中的行程传感器监测着压板运动的位置信息，并通过行程位置的数据信息实现两个单作用油缸的同步。单作用油缸驱动模具框架和模腔一同移动。为了减少安装空间，单作用油缸可以延伸到压力机框架中。单作用油缸缸体带有密封系统的特殊设计，因此不能把油缸的进油口设置在缸体上，从而避免了在狭窄空间中出现与其他零部件碰撞的可能性，也缩短了装配时间（图2）。

利用放大器的数据调节变形过程

由于使用了液压放大器，因此在整个压力变形加工过程中会不时出现很高的压力。两个液压放大器都带有高分辨率的行程探测传感器，利用这两个传感器，压力机的控制系统可以对液压放大器的供油情况进行实时监控和调节。经过调节的压力和流量不仅在模具的压合过程中有用，而且在真正的变形加工过程中也是非常有用的。为了避免液压油与乳化液发生相互混合的情况，Hydropneu公司专门为液压放大器设计了独特的密封件。

FF Fluidforming公司研发设计的整体液压成形压力机与传统的压力变形加工设备相比，有着众多的优点。这些优点不仅仅包括加工精度，还包括了生产过程的经济性。例如，它大大减少了变形加工模具的费用，因为它省略了模具冲头。若加工板材零件的是连续冲压模具，则又节省了大量的后续模具的费用。据压力机生产厂家介绍：利用Formbalancer系列的整体液压成形压力机可以经济的批量生产中小型板材零件。