Как работает сверхпластическая формовка листов из титанового сплава?

Титановые сплавы обладают плохой пластичностью при комнатной-температуре, высокой стойкостью к деформации и значительной упругостью. Обычные процессы штамповки и гибки имеют тенденцию вызывать растрескивание и неточность размеров при изготовлении сложных тонкостенных-компонентов. Технология сверхпластической формовки решает эту проблему: регулируя температуру и скорость деформации, чтобы активировать сверхпластичностьтитановые сплавылист может подвергаться значительному удлинению без образования шейки или разрушения, что обеспечивает прецизионное формование с помощью вязкого потока под низким-давлением.

 

 

1. Основной принцип

Лист титанового сплава зажимается и нагревается до температуры сверхпластичности.
Воздух между листом и матрицей откачивается, образуя отрицательное давление, а высокотемпературный-лист вынужден прилегать к матрице за счет разницы атмосферного давления перед охлаждением и формованием.
Поскольку процесс статического формования при низком-давлении основан на потоке вязкого материала, он не требует источника газа высокого-давления.

 

2. Две классификации процессов

• Лист приклеивается к внешней поверхности пуансона для точного контроля размеров внутренних компонентов.
• Лист адсорбируется на стенке внутренней полости матрицы для точного контроля размеров внешних компонентов.

 

3. Преимущества процесса

• Простое оборудование, удобное управление, низкие капитальные вложения и низкий износ матрицы; подходит для мелко---серийного производства крупных-тонкостенных-деталей с простыми изогнутыми поверхностями.
• Низкое и равномерное давление формовки с плавной деформацией, без концентрации напряжений; Готовые детали имеют нулевую упругость и превосходное качество поверхности.
• Формовка проводится в герметичной, чистой среде, что снижает-высокотемпературное окисление и загрязнение титановых сплавов, а также стабилизирует механические свойства.

 

4. Ограничения процесса

Максимальная движущая сила — это стандартное атмосферное давление, что приводит к низкому потолку давления. Этот процесс применим только к неглубоким-вытянутым тонкостенным-деталям с пологими радианами и не позволяет изготавливать компоненты с глубокими-полостями, детали с сильной деформацией, сложными изгибами или криволинейными поверхностями-формы.

 

 

1. Основное позиционирование

Основной процесс сверхпластической формовки сложных-тонкостенных деталей из титановых сплавов, который компенсирует недостаточную движущую силу при вакуумной формовке и обеспечивает обработку высокоточных-сложных деталей с большой деформацией.

 

2. Принцип процесса

Лист титанового сплава герметично фиксируется и нагревается до температуры сверхпластичности. Инертный газ высокой-чистоты, такой как аргон, подается на одну или обе стороны листа. Давление газа и скорость деформации точно контролируются, чтобы заставить лист растягиваться, расширяться и соответствовать полости матрицы. Опираясь на сверхпластическое вязкое течение титановых сплавов, контроль градиентного давления позволяет избежать локального утончения и растрескивания листа, обеспечивая прецизионную формовку с большой деформацией.

 

3. Основные преимущества

• Широкий регулируемый диапазон давления газа и сильная движущая сила формовки позволяют изготавливать детали с большой-степенью вытяжки, изогнутые детали специальной-формы и тонкостенные-полые конструкции.
• Может сочетаться с вакуумной формовкой: сначала применяется вакуумная адсорбция для устранения складок при предварительном формовании, а затем выполняется повышение-высокого давления для прецизионного формования, что значительно улучшает качество формования и точность размеров компонентов.
• Равномерная деформация листа с контролируемой толщиной стенки, без остаточных напряжений; Компоненты обеспечивают превосходные усталостные характеристики и стабильные механические свойства.

 

4. Ограничения процесса

• Требуются высокоточные-системы контроля давления газа и герметичное формовочное оборудование, что сопровождается высоким потреблением инертного газа и большими затратами производственной энергии.
• Жесткие требования к контролю параметров; незначительные отклонения в давлении газа или времени выдержки могут привести к чрезмерному локальному утончению или неполному формованию.
• Относительно длительный общий цикл формования.

 

 

1. Определение процесса

Также известный как штамповка с согласованными штампами, он обеспечивает сверхпластическую формовку листов из титанового сплава с использованием парных верхних и нижних жестких штампов. В отличие от вакуумной формовки и формовки под давлением газа, при которых используется одна матрица, она относится к формовке пластика с жесткой матрицей.

 

2. Принцип формирования

Лист нагревается до температуры сверхпластичности и помещается между подходящим пуансоном и матрицей. Гидравлическая сила заставляет матрицу медленно закрываться, а механическое давление в сочетании со сверхпластичностью материала заставляет лист соответствовать контуру полости для точного формования компонентов за один-этап.

 

3. Основные преимущества

• Двойная-ограничительная матрица и контролируемое механическое давление обеспечивают высокую точность формовки.
• Нет верхнего предела давления формования; Жесткие ограничения штампа уменьшают смещение, искажение контура и неравномерную толщину стенок, обеспечивая превосходные геометрические допуски.
• Точный контроль путей деформации, совместимость с тонко-деталями и сложными конструкциями с канавками, выступами и ребрами жесткости.
• Высокая эффективность формования, стабильное массовое производство и отличная консистенция готовой продукции.

 

4. Ограничения процесса

Требуются штампы с высокой-точностью согласования, что приводит к высоким затратам на изготовление штампов и ввод в эксплуатацию, требующим больших первоначальных инвестиций.

Между листом и матрицей возникает сильное трение; недостаточная смазка может привести к появлению царапин на поверхности.

Плохая адаптируемость для очень-больших-тонкостенных-деталей с большой кривизной из-за неравномерного распределения напряжений, что уступает формовке под давлением газа.

 

 

Ruihang, как прямой производитель титановой продукции, поставляет сырье оптимального качества для производства прецизионных компонентов. Если у вас есть какие-либо потребности в покупке, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com