钛合金零件成形及工装设计

钛合金在飞机上的应用日益广泛。但是钛合金室温下塑性变形范围小、回弹量大、缺口敏感性高,多数情况下需在热状态下成形。因此探求热状态下钛板的成形性能和成形模具的结构,是能否经济地、大批量地应用钛合金材料的关键。我厂的生产实践表明,在合适的温度、时间和压力规范内,只要模具合理,就能获得质量稳定的零件,基本上不再需要随后的手工整修。一、钛板零件的成形某机上共有21种钛合金零件,材料牌号为TA2、TC1,料厚在0.5～1毫米。根据零件的形状,按照操作的难易,将钛板零件的成形方案分类如表1。     

钛合金热蠕变成形在飞机生产中的应用

一、问题的提出钛合金具有强度高,比重小,耐热性好,耐蚀性好等许多优异性能。在航空工业部门正在推广使用。但由于它的比强度高,冷塑性差,成形回弹大,在常温下难以成形,这就使它的成形成为重要技术关键。我厂新机上有钛合金零件80多项(主要用于发动机延伸筒、起动机排气管和防火隔板等部分。所有零件均用TC1板材,料厚0.6～2.0毫米)。主要零件的形状见表5。在试制过程中,为了解决成形困     

钛合金波纹板类零件成形

我厂某产品上有数百项钛合金波纹板类零件,其尺寸较大,外形复杂,并带有密集的加强埂,成形时往往在加强埂处压裂。典型零件见图1,材料为TA2,厚度为0.3和0.5毫米,平均尺寸约350×600毫米。     

TC1钛合金端盖零件热拉深成形工艺研究

针对TC1钛合金端盖零件的结构特点,分析了零件的成形难点,对热拉深工艺的模具材料、温度、压边间隙、拉深速度等对零件成形性能的影响进行了研究,提出了合理的工艺参数。结果表明,该工艺方法可实现薄壁、大拉深比的TC1钛合金零件的精确成形,采用空气脱模的方式可获得平面度满足设计要求的零件,为类似零件的取件提供了工艺参考。     

滚针轴承外环的冷挤压

零件材料:SUJ2(硬度HRB92)。成形法:反挤压(断面缩减率为57％)。工艺流程:球化退火→锯切→磷化→反挤压→正火。机床:400吨肘杆式挤压机。一、成形设计要点从零件形状(见图1)的角度考虑: 1.零件为园筒状,带底,深径比为0.7,适合用反挤压工艺一次加工成形; 2.挤压后,可辅以内精车、外抛光加工,以确保挤压件的壁厚不均度<0.1毫米; 3.在挤压件内凹面的转角处往往容易产     

钛合金钣金件脉冲电流辅助热压成形精度控制

针对钛合金钣金件冷加工成形精度低、热成形机成形成本高的问题,提出一种采用脉冲电流辅助热压成形工艺。以TC1钛合金U型件为对象,研究了脉冲电流辅助热压成形工艺对钛合金钣金件的缺陷、尺寸精度及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流加热可提高成形效率,当脉冲电流密度为9.2A/mm^2,合模速度为15mm/s时,补偿了成形过程的热量损失,使钛合金钣金件保持在良好的成形温度区间,增加其成形极限,得到零件表面质量良好、无裂纹。在成形过程中,随着成形压力、保压时间、模具预热温度的升高,零件的尺寸精度逐渐提高,当成形压力10t、保压时间10s、模具不预热时,零件的尺寸精度即可达到±0.2mm。脉冲电流辅助热压成形后零件的晶粒尺寸比热成形机成形的细小,且力学性能也较好。     

关于压延系数的探讨

随着我厂产品品种的不断增加和拔金机械化程度的逐步提高,压延零件已被广泛采用。在设计中,合理选择和应用压延系数,是一项十分重要的工作,因为它直接影响压延次数。为此,我们于去年底对筒形件、凸缘筒形件和盒形件等典型零件进行了压延试验。试验时采用的模具为生产上常用的不同几何形状和尺寸的压延模具;试验用的材料为铜、铝、碳钢等有色金属和黑色金属,厚度由0.5到1.5毫米共五种。现将试验情况小结如下。     

铝合金热冲压过程数值模拟分析

铝合金热冲压工艺可用于一次性成形形状复杂的零件.本文以热冲压某铝合金大尺寸板件为例,利用数值模拟软件研究了热冲压过程中的应力、应变和厚度分布变化情况.冲压过程中,极限应力应变值由凸模圆角处转移到零件侧壁区.冲压成形后,厚度最小值也在侧壁区附件,与应力应变分布具有较高的一致性.从而对铝合金热冲压工艺有更深入的了解,为该工艺的研究和应用提供一定的理论参考.     

变摩擦控制厚度分布的TC4深筒形件正反向超塑成形

以正反向超塑成形厚度均匀的TC4钛合金深筒形件为背景,采用MARC有限元模拟分析了正反向超塑成形时预成形模和终成形模的表面摩擦系数对成形件壁厚分布的影响.结果表明:合理地增大预成形模的表面摩擦力能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高零件最终壁厚分布均匀性有利.同时,合理减小终成形模的摩擦力,可以使板料褴体变形均匀化,壁厚分布趋于均匀.根据模拟结果,采用机械加工方法增加预成形模表面粗糙度以增大摩擦力,在终成形模表面喷涂润滑剂以降低摩擦力,通过正反向超塑成形实验制得厚度分布在1.50～1.78mm范围内的航天用TC4钛合金深简形件,比普通正反向超塑成形件厚度分布(1.18～2.24mm)有了很大改善.     

钛蒙皮的加热拉型成形

钛合金蒙皮与飞机理论外形有关,要求有较高的成形精度和形状稳定性,为此我们采用了自阻加热拉型成形法。即利用钛合金有较高的电阻率,将钛板通电,使其产生高热,钛板在一定温度下进行拉型并保温,使材料进行充分的蠕变,从而得到稳定形状、贴模良好的零件。为了适合自阻加热拉型法,对PO-1M蒙皮拉型机配置了拉型装置等热成形设备,并作了一系列工艺试验,确定了工艺程序及参数。     

新机尾锥复杂多曲面连接蒙皮精准成形的工艺研究

某飞机外表面尾椎蒙皮结构件由4项钛合金零件拼接构成,其外形较为复杂,制造过程中难以满足飞机的隐身要求。针对该项目中遇到复杂曲面连接的尾椎件精准成形问题,进行充分的工艺性分析,比较各种可行的工艺方法,形成最优加工方案:先预成形(热成形)后,再进行热校形工序,以消除撕裂、起皱等回弹和畸变问题,最终成形出满足装配要求的零件。     

TA7钛合金空心叶片弯曲成形试验研究

本文是发动机TA7钛合金空心叶片弯曲成形试验研究的技术总结。试验证明,对这类空心叶片零件有可能用冷弯法来代替热弯成形。这份总结对今后飞机上某些直母线单曲度钛合金弯曲件的成形也可作为参考。     

TC4钛合金旋压成形工艺

通过对TC4钛合金旋压成形工艺技术的试验研究,分析了影响旋压成形和旋压件精度的因素,同时分析了旋压件的组织性能.试验结果表明,采用合理的旋压工艺及工艺参数,可以旋制较高精度的TC4钛合金零件,且旋压件材料组织性能提高,非金属成分含量仍满足标准要求.     

钛合金负角度圆框类零件热冲压成形工艺研究

结合某钛合金负角度半圆框零件的热冲压成形,提出了一种通过无侧压装置的热成形设备完成钛合金负角度圆框类零件成形的工艺方法。详细介绍了工艺方案的制定、模具结构的设计和工艺试验中遇到的零件底面不平度问题。     

拉弯代替液压——改进П形隔框零件成形方法

如图1所示机身隔框典型Π形变切面平板板弯件,材料为LY12M,料厚为2毫米,按常规此类零件一般都采用液压成形。但此类零件采用液压成形是弊多利少,尤其是零件外缘的凸弯边尺寸较高(～60毫米),毛料又是扇形料(排样如图2),在Π307液压机上成形,     

在RX—1型热压校形机上——制造钛板零件

钛和钛合金材料的优点是比强度高,耐热性、耐蚀性好,所以在飞机结构中得到了普遍的应用。它的缺点是塑性差、塑性变形范围小、回弹大、缺口敏感性高,因此用常规的方法在室温下只能制造形状简单、变形量小的零件,多数零件需在热状态下成形和校形。从生产实践中体会到,使钛板在温度、时间、压力三者的联合作用下成形和校形,将能获得贴模     

喷丸工艺的妙用

大家所熟知的喷丸工艺技术,已广泛地应用在提高零件的疲劳强度和成形大型壁板零件以及清除零件表面氧化皮等方面,形成了喷丸强化、喷丸成形和喷丸清理工艺。最近,我厂成功地应用喷丸方法挽救了一批表面严重划伤的铝合金门面板,又对不锈钢门面板进行喷丸修饰,均达到了用户使用要求,扩大了喷丸工艺的应用。一、门面板划伤的挽救有一批宾馆门面板,材料为铝合金,大小为300×700毫米左右,厚度为3毫米,共280件。因表面严重划伤而退回,用常规方法排除     

薄壁环型火焰筒转接段精密制造技术

薄壁环型火焰筒转接段为薄壁环型冲压拉深成形件,其外廓尺寸大、壁薄、刚性差,结构形状非常复杂,要求的制造精度非常高.同时所使用材料为一种新型高温合金,尚未掌握其冲压工艺性.本试验应用冲压成形、激光加工、机械加工等技术,通过科学地设计制造工艺,成功地加工出高精度的零件,为其它类似冲压成形件的研制奠定了技术基础.     

球形零件上的筋包成形工艺

一、概述图1所示的球形烟灰盒外壳零件,材料LF21M,料厚为0.5毫米,系根据样机产品测绘设计的。球形烟灰盒外壳的特点是,零件壳体上部在32°位置上有一个进烟灰的椭圆形筋包口,根据产品外形尺寸设计要求,零件表面要求光滑平整。试制生产中,我们采用了软阳模一次切口并胀形工艺方案,因为软阳模成形具有这方面的优点:它只要刚性阴模和一个弹性软质阳模即可,在压力作用下来改变零件形状,使毛料贴合阴模模腔,达到成形的目的,它能克服传统冲压工艺存在的因阴阳模间隙不协调而引起零件表面压伤或压痕的缺陷问题。     

Ti—15—3钛合金板材冷成形

纯钛强度偏低，合金钛工艺性差，使钛合金用量受到限制，。本文通过对伞梁零件的研制证明Ｔｉ－１５－３钛合金具有优异的性能，可以冷上加工成形复杂形状的板金零件，经时效 后获得高的强度并有较好的焊接性能，是一种比较理想的航空材料。