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      液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發展起來的一門新興技術，1795年英國約瑟夫•布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質，以水壓機的形式將其應用于工業上，誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質水改為油，又進一步得到改善。與傳統的沖壓工藝相比，液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數量和模具數量、提高剛度與強度、降低生產成本等方面具有明顯的技術和經濟優勢，在工業領域尤其是汽車工業中得到了越來越多的應用。
      在汽車工業及航空、航天等領域，減輕結構質量以節約運行中的能量是人們長期追求的目標，也是先進制造技術發展的趨勢之一。液壓成形（hydroforming）就是為實現結構輕量化的一種先進制造技術。
 液壓成形也被稱為“內高壓成形”，它的基本原理是以管材作為坯料，在管材內部施加超高壓液體同時，對管坯的兩端施加軸向推力，進行補料。在兩種外力的共同作用下，管坯材料發生塑性變形，并最終與模具型腔內壁貼合，得到形狀與精度均符合技術要求的中空零件。

（一）液壓成形技術的優點
      對于空心變截面結構件，傳統的制造工藝是先沖壓成形兩個半片，然后再焊接成整體，而液壓成形則可以一次整體成形沿構件截面有變化的空心結構件。與沖壓焊接工藝相比，液壓成形技術和工藝有以下主要優點：
      1、減輕質量，節約材料。對于汽車發動機托架、散熱器支架等典型零件，液壓成形件比沖壓件減輕20%～40%；對于空心階梯軸類零件，可以減輕40%～50%的重量。
      2、減少零件和模具數量，降低模具費用。液壓成形件通常只需要1套模具，而沖壓件大多需要多套模具。液壓成形的發動機托架零件由6個減少到1個，散熱器支架零件由17個減少到10個。
      3、可減少后續機械加工和組裝的焊接量。以散熱器支架為例，散熱面積增加43%，焊點由174個減少到20個，工序由13道減少到6道，生產率提高66%。
      4、提高強度與剛度，尤其是疲勞強度，如液壓成形的散熱器支架，其剛度在垂直方向可提高39%，水平方向可提高50%。
      5、降低生產成本。根據對已應用液壓成形零件的統計分析，液壓成形件的生產成本比沖壓件平均降低15%～20%,模具費用降低20%～30%。
圖1為采用液壓成形技術制造的歐寶發動機托架零件與傳統沖壓件的比較，其零件重量降低了30%，模具費用降低了60%，零件的生產成本降低了20%。

圖1 采用液壓成形技術制造的歐寶發動機托架零件與傳統沖壓件的比較

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（二）液壓成形工藝的應用
      液壓成形工藝在汽車、航空、航天和管道等行業有著廣泛的應用，主要適用于：沿構件軸線變化的圓形、矩形或異型截面空心結構件，如汽車的排氣系統異型管件；非圓截面空心框架，如發動機托架、儀表盤支架、車身框架（約占汽車質量的11%～15%）；空心軸類件和復雜管件等。圖2即為液壓成形工藝應用于汽車工業中所制造出的一些典型零件。

圖2 液壓成形的典型汽車零件

      液壓成形工藝的適用材料包括碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金及鎳合金等，原則上適用于冷成形的材料均適用于液壓成形工藝。
      與其他金屬塑性成形加工工藝相比，液壓成形是一項正處于上升態勢且具有良好發展前景的先進制造技術。目前，全球已建成并投產了眾多的專業化生產線，形成了相當的生產規模，產品訂單持續穩步增長。早在1993年，奔馳公司就建成了液壓成形車間，通用、福特、歐寶、寶馬等汽車公司也已投資建成了自己的液壓成形件生產基地。此外，在汽車上已采用液壓成形零件的汽車公司還有奧迪、大眾、沃爾沃、戴姆勒-克萊斯勒等。

（三）用于液壓成形生產的先進設備
      瑞典AP&T在金屬成形領域擁有近50年的經驗，在液壓成形方面可以為用戶提供公稱壓力為100～20000kN的各種規格的液壓成形設備，也包括液壓成形工藝的設計以及用于液壓成形的模具的設計和加工。
      1、HF型液壓機——短行程液壓成形壓力機
      HF型液壓機（圖3）采用模塊組合式結構，可為用戶提供1個、2個或3個模塊組合的液壓機。模塊組合式結構使得壓機布置非常緊湊，總重量約為傳統設計的一半，占地面積也小得多，為用戶節約了費用。HF型液壓機工作非常靈活，以3模塊為例，用戶采用1個模塊加工小零件的同時，另外2個模塊也可以獨立工作或組合起來對中型零件進行生產，也可3個模塊共同組合用于大型零件的制造。每一個模塊都由4個立柱框架整體焊接，每個立柱帶有2個預緊拉桿，滑塊導向采用AP&T專利的Prisma導向，這些保證了設備的整體剛性，工作時機身變形非常小，可得到高質量加工零件及高的模具壽命。

圖3 HF-100 000-49/16 （3個模塊）

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      此外，HF型液壓機還有其他一些獨具特色的設計和配置：為取得更好的液壓成形工藝效果，該款液壓機采用預成形時長行程、終成形時短行程的設計，保證在最終成形時液壓油不被壓縮；HSP充液系統提供了快速充液及快速增壓的保證同時節約了能源；HNC（Hydroform Numeric Control）數控系統可對液體壓強、工作壓力、工作速度、行程位置及工藝過程等進行閉環伺服控制，極大地提高了加工精度和工作效率。
      2、HFC(High pressure Forming Centre) 高壓成形中心
 HFC高壓成形中心（圖4）為剛性結構的專用合模裝置，其液壓系統包括水系統和油系統，這些系統單獨控制HFC的合模、模具缸、沖孔缸以及內高壓介質。HNC（Hydroform Numeric Control）數控系統可對液體壓強、工作壓力、工作速度、行程位置及工藝過程等進行閉環伺服控制，極大地提高了加工精度和工作效率。

圖4   HFC120高壓成形中心

      此外，與傳統液壓成形設備相比，HFC具有下列優點：整體投資少；不需要地基；可擴展的模塊化設計；占地面積小，重量輕等。

      液壓成形具有獨特的工藝特點和技術、經濟優勢。近15年來，在汽車工業得到了迅速的推廣和應用，對汽車輕量化的發展進程產生了良好的推動作用，同時也帶來了明顯的經濟和社會效益。