钛合金钣金零件成形
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五种钣金成形工艺方法
钣金成形工艺方法包括剪板下料、冲裁、压延成型、拉深成型和校平。
1.剪板下料:在剪板上划线并打孔,然后用剪刀沿着划线把材料剪成所需的形状。
2.冲裁:是指用激光切割或数控冲床对工件进行冲孔的工艺过程。
3.压延成型:是应用最广的一种冲压方法。
其基本原理是利用金属塑性变形时体积不变的特点,通过施加外力使金属产生塑性变形而实现材料的分离与连接的目的。
4.拉深成型:利用凸模和凹模之间产生的摩擦力来控制零件的形状尺寸及精度的方法称为摩擦压力加工。
5.校平:将上一步得到的平面或弧面工件放在平台上进行校正使其成为符合要求的工件的方法为校直。
如需获取更具体的信息,建议咨询钣金加工行业的专业人员。
钛合金板材的矫形工艺1. 引言钛合金是一种高强度、低密度的金属材料,具有良好的耐腐蚀性能和优异的机械性能。
由于其广泛应用于航空、航天、医疗等领域,对钛合金板材进行形状修正(矫形)工艺的研究变得非常重要。
本文将介绍钛合金板材的矫形工艺及其相关技术。
2. 钛合金板材的特性钛合金具有以下特性:•高强度:钛合金具有优异的强度和刚度,可以满足各种应力条件下的使用要求。
•低密度:钛合金比重轻,具有较低的密度,可以减轻结构负荷。
•耐腐蚀性:钛合金具有优异的耐腐蚀性能,在高温、酸碱等恶劣环境中表现出色。
•良好的可塑性:钛合金易于加工成各种形式,适用于多种制造工艺。
3. 钛合金板材矫形工艺的分类钛合金板材的矫形工艺可以分为以下几种类型:3.1. 冷弯矫形冷弯矫形是指在常温下对钛合金板材进行弯曲或折叠的工艺。
主要包括以下几种方法:•手工冷弯:通过手工操作将钛合金板材按照设计要求进行弯曲或折叠。
•机械冷弯:利用机械设备(如液压机、卷板机等)对钛合金板材进行弯曲或折叠。
3.2. 热弯矫形热弯矫形是指通过加热钛合金板材,在一定温度范围内进行弯曲或折叠的工艺。
主要包括以下几种方法:•火焰加热:利用火焰喷枪对钛合金板材进行局部加热,然后通过机械设备对其进行弯曲或折叠。
•感应加热:利用感应加热设备对钛合金板材进行整体或局部加热,然后通过机械设备对其进行弯曲或折叠。
3.3. 液压矫形液压矫形是指利用液压力对钛合金板材进行形状修正的工艺。
主要包括以下几种方法:•液压成型:通过液压机对钛合金板材进行成型,可以实现复杂曲面的加工。
•液压拉伸:通过液压拉伸设备对钛合金板材进行拉伸,改变其形状。
4. 钛合金板材矫形工艺的影响因素钛合金板材的矫形工艺受到多种因素的影响,包括:•板材性能:不同牌号、不同状态的钛合金板材具有不同的力学性能和可塑性,需要根据具体情况选择适当的矫形工艺。
•板材尺寸:板材的长度、宽度和厚度会影响到矫形工艺的选择和操作方式。
钛合金成型方法钛合金是一种具有优异性能的金属材料,被广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造等领域。
钛合金的成型方法对于其性能和应用起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的钛合金成型方法。
一、锻造成型锻造是一种常用的钛合金成型方法,其通过对钛合金进行加热,然后施加压力使其改变形状。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种方式。
自由锻造是将钛合金材料放置在锻模中,通过锤击或压力使其改变形状。
模锻造是将加热后的钛合金放置在预先设计好的模具中,通过模具施加压力,使其得到所需的形状。
锻造成型可以在较高温度下进行,有利于提高钛合金的塑性和成形性能,得到良好的成品。
二、轧制成型轧制是一种常用的钛合金板材成型方法。
通过将加热后的钛合金坯料放置在轧机中,通过辊轧的方式使其改变形状。
轧制成型可以得到具有一定厚度和宽度的钛合金板材,广泛应用于航空航天领域的结构件制造。
轧制成型的优点是可以大批量生产,成本相对较低,但对于板材的厚度和宽度有一定限制。
三、拉伸成型拉伸是一种常用的钛合金线材成型方法。
通过将加热后的钛合金坯料放置在拉伸机中,施加拉力使其变形成线材。
拉伸成型可以得到直径较小且长度较长的钛合金线材,广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
拉伸成型的优点是可以得到高强度的线材,但对于线材的直径和长度也有一定限制。
四、挤压成型挤压是一种常用的钛合金型材成型方法。
通过将加热后的钛合金坯料放置在挤压机中,通过挤压头施加压力使其变形成型材。
挤压成型可以得到具有复杂截面形状的钛合金型材,广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
挤压成型的优点是可以得到高精度的型材,但对于型材的尺寸和形状也有一定限制。
钛合金成型方法包括锻造成型、轧制成型、拉伸成型和挤压成型。
不同的成型方法适用于不同的钛合金产品,可以根据实际需求选择合适的成型方法。
钛合金的成型过程需要严格控制温度、压力和速度等参数,以确保最终产品的质量和性能。
随着科技的不断进步,钛合金成型方法也在不断发展,为钛合金材料的应用提供了更多可能性。
钛合金超塑成形工艺方法研究摘要:针对钛合金板材在常温下弹性大、成形困难的问题,提出了一种利用钛合金在高温下具有超塑性的特征进行超塑成形的工艺方法。
本文以TC4材料板材零件为研究对象,详细介绍了钛合金超塑成形(气胀成形)的具体工艺实施过程以及工艺参数的设置等,为超塑成形工艺的应用提供了指导规范。
关键词:钛合金板料;超塑成形;工艺流程;工艺参数0引言钛合金具有抗疲劳、比强度高、耐腐蚀耐高温、一定的形状记忆性能、优越的力学性质、化学性质稳定等优点[1],随着航空航天技术的发展,钛合金在航空航天领域的应用范围不断扩展,钛合金结构件越来越呈现出大尺寸、薄壁曲面、变厚度和整体结构的趋势,进一步提高了航空航天飞行器的性能、结构刚性,减轻了重量,因此钛合金成形技术也成为航空航天制造技术的研究重点。
超塑成形技术是利用材料的超塑性来成形零件的一种工艺方法(在本文中超塑成形是指板材的气胀成形),它具有成形的零件结构设计自由度大、所需模具结构简单、所需成形设备吨位小投资少等特点,因此用超塑性气压胀形可以进行整体设计,减少工序和工装数量,降低工时和费用。
1材料控制按本文进行超塑成形工艺时,TC4钛合金板材的规格、化学成分、室温和高温机械性能及供货条件应符合GB/T 3621-2007的要求,Ti-6Al-4V钛合金板材的规格、化学成分、室温和高温机械性能及供货条件应符合AMS 4911的要求,且应有材料合格证。
成形前应检查表面质量,不允许材料表面存在起皮、夹杂物及超过标准要求的划伤、压痕、裂纹等缺陷。
运输和存放过程中应注意防止表面划伤。
超塑成形时需要用到辅助材料,主要包括清洗剂、保护涂料(包括润滑剂)等。
常用的清洗剂包括丙酮、无水乙醇、金属清洗剂等,其主要作用是清除表面油污。
保护涂料主要包括高温漆、氮化硼、胶体石墨、润滑剂等,其主要目的是在零件成形时起到润滑作用和加热时起到防止(减轻)材料表面氧化作用。
所选辅助材料不应对钛合金零件产生有害影响,并符合相应的国家标准、行业标准或专用技术标准,若无相关标准的新型辅助材料,则采取试用可行的材料,辅助材料应有生产厂家质量保证单或合格证。
钛合金成型方法(一)钛合金成型方法详解1. 钛合金常用成型方法简介•热成型方法–热轧–热挤压–热锻•冷成型方法–冷轧–冷挤压•粉末冶金成型方法–热等静压–热等静压烧结–等离子喷射成形•其他成型方法–变形加工–3D打印2. 热成型方法2.1 热轧热轧是一种将钛合金加热至变软状态后,在压力作用下进行成型的方法。
主要适用于大块钛合金板材的生产,通常需要较大的设备和工艺流程。
2.2 热挤压热挤压是将加热至变软状态的钛合金通过挤压机具体的模具进行成型。
与热轧相比,热挤压更适合制造较复杂形状的钛合金产品,并且在细节加工方面更加灵活。
2.3 热锻热锻也是一种将钛合金加热至变软状态的成型方法,但与热轧和热挤压不同的是,热锻通过冲击力将钛合金材料迅速形变成型。
这种方法常用于制造高强度和高精度的钛合金零件。
3. 冷成型方法3.1 冷轧冷轧是在室温下将钛合金板材通过辊压机进行成型的方法。
与热成型相比,冷轧可以生产出更高精度和更光滑的钛合金板材,并且在工艺流程上更加简单和节省能源。
3.2 冷挤压冷挤压是在室温下将钛合金材料通过挤压机的模具进行成型的方法。
与冷轧相比,冷挤压更加适用于制造小型和复杂形状的钛合金零件,并且在材料强度和机械性能方面更有优势。
4. 粉末冶金成型方法4.1 热等静压热等静压是将预制的钛合金粉末充填至模具后,在加热和压力作用下形成致密的钛合金零件。
这种方法可以制造出高密度、高强度和复杂形状的钛合金零件,并且材料利用率较高。
4.2 热等静压烧结热等静压烧结是在热等静压成型后,通过高温烧结将粉末冶金制得的钛合金零件进一步致密化和固化。
这种方法可以提高钛合金零件的强度和耐磨性,并且在制造复杂形状和小尺寸零件方面更具优势。
4.3 等离子喷射成形等离子喷射成形是通过等离子喷射设备将钛合金粉末加热并喷射至模具形成零件的方法。
这种方法具有成型速度快、材料利用率高的优势,并且可以制造出各种尺寸和形状的钛合金零件。
5. 其他成型方法5.1 变形加工变形加工是利用冷轧、冷挤压等手段将钛合金材料进行塑性变形和加工的方法。
钛合金热成形零件酸洗工艺发布时间:2023-02-02T07:23:00.079Z 来源:《科技新时代》2022年18期作者:林松野[导读] 本文简述了钛合金热成形零件酸洗的一般工艺流程,林松野哈尔滨哈飞工业有限责任公司黑龙江省哈尔滨 150066摘要:本文简述了钛合金热成形零件酸洗的一般工艺流程,针对钛合金热成型零件酸洗过程进行了说明并提出了注意事项。
关键词:钛合金;热成形;酸洗;氧化皮;热碱洗前言钛属于ⅣB族金属,在高温下性质活泼,容易受到与其接触物质的污染,可与CO、CO2、O2、H2O、NH3等物质发生反应[2]。
钛合金在成形时与上述物质反应表面会形成一层氧化皮。
氧化皮形成的同时,其中的C、O、N、H可向基体内部扩散,形成一层高硬度、高脆性的富氧层,通常称之为α层,其深度与合金的化学成分、加热温度时时间有关,可在0.01~2.00mm范围内波动。
α层在后续的零件机械加工、使用过程中易造成裂纹并延伸至基体中,使材料的塑性和韧性等综合性能下降,特别是氢脆,容易造成设备事故的发生,所以必须通过特定的酸洗工艺将氧化皮和α层去除[3]。
1 工艺流程简介根据HB/Z344-2001《钛合金酸洗工艺及质量检验》及其他相关标准,钛合金酸洗一般工艺流程为:零件验收→有机溶剂预清洗→装挂→化学除油→温水洗→冷水洗→去除氧化皮→酸洗→冷水洗→后处理→干燥→质量检验。
下面对主要工艺过程进行说明。
1)有机溶剂预清洗和化学除油钛合金在热成形过程中常用石墨水剂、氮化硼等涂敷零件表面。
热成形后零件表面会留有大量石墨和氮化硼粉末,如果直接使用化学除油溶液进行清洗会很快导致溶液变得浑浊不堪,过早报废,所以常用汽油、乙醇、丙酮等溶剂进行清洗,然后再使用化学除油溶液进行清洗。
常用的化学除油工艺如下:三聚磷酸钠(Na3PO4·12H2O)40g/L~60g/L碳酸钠(Na2CO3·10H2O) 40g/L~50g/L硅酸钠(Na2SiO3·nH2O) 25g/L~35g/L温度 60℃~90℃除油时间 15min~30min在化学除油溶液中浸泡之后,先使用温水进行浸泡,然后在冷水中进行清洗,彻底将污染物除去。
钣金成形是对薄板、薄壁型材和薄壁管材等金属毛料施以外力,使之发生塑性变形或剪断,从而成为具有预期形状和性能的零件加工方法。
钣金成形 对薄板、薄壁型材和薄壁管材等金属毛料施以外力,使之发生塑性 变形或剪断,从而成为具有预期形状和性能的零件加工方法。
飞行器钣金零件的特点是尺寸大、刚度小、外形复杂。
生产的特点是品种多、批量小、成形方法多样化。
钣金零件种类 飞行器钣金零件可分为三类。
①具有气动力外形的零件:包括飞机机身、机翼、尾翼和进气道的蒙皮,导弹弹身、舵面的蒙皮,火箭发动机的燃烧室和喷管等。
②骨架零件:包括纵向、横向和斜向构件,如梁、桁条、隔框、翼肋等。
③内装零件:包括燃料、操纵、通信等系统以及生活服务设施中的各种钣金件,如油箱、各种导管、支架、座椅等。
对飞行器钣金零件的基本要求是:具有气动力外形的零件有准确、光滑、流线的曲面形状;骨架零件能以最小的自重保有最高的结构效率;所有钣金零件在规定的使用和贮存期限内具有要求的强度、刚度以及抗疲劳、抗腐蚀和耐热等物理化学性能。
飞行器钣金零件不但形状复杂,而且需要使用多种比强度高和耐热、抗腐蚀材料。
在各种材料中,用量最大的是硬铝、超硬铝和防锈铝合金。
铬-镍-钛不锈钢在火箭发动机中用量很大。
钛合金不但比强度高,而且耐热、抗腐蚀性能好,在飞行器钣金零件用料中所占的比例在不断增加,主要用于制造蒙皮、隔框和气瓶等零件。
主要工艺方法 飞行器钣金零件除采用机械制造中通用的各种冷冲压方法之外,还采取一些独特的成形方法。
①橡皮液压成形:向装于容框中的橡皮胎内充高压液体,使之膨胀,从而推动毛料按照模胎的形状形成零件。
这样形成的零件准确度高,表面无压痕。
橡皮胎是一种通用的柔性凹模,所以在工作台上可以安放多个不同形状的模胎。
液压机在一次循环中就能压出多个零件,因而效率高,成本低。
这种方法主要用于成形翼肋、隔框等浅弯边零件,所用设备为橡皮囊液压机。
②拉弯成形:先将型材毛料沿长度方向拉伸至屈服极限,然后保持拉力并使毛料按拉弯模的型面弯曲成形。
钣金成型工艺流程钣金成型是一种金属加工技术,广泛应用于机械、电器、汽车等领域。
钣金成型工艺流程包括以下步骤:1.展开和下料在钣金成型前,需要对金属板材进行展开和下料。
展开是通过计算将二维的图纸转化为三维的立体展开图的过程,下料则是按照展开图将金属板材切割成所需形状和尺寸的过程。
2.弯曲和变形弯曲和变形是钣金成型的核心环节。
弯曲是将金属板材弯成所需形状的过程,包括压弯、滚弯、拉弯等。
变形则是通过机械、热等方式使金属板材发生形状改变的过程,如拉伸、压缩、扭曲等。
3.切割和连接在钣金成型过程中,需要对金属板材进行切割和连接。
剪板是将金属板材按照所需尺寸进行切割的过程,气割则是利用氧气和乙炔火焰将金属板材切割成所需形状和尺寸的过程。
激光切割是一种先进的切割技术,通过激光束将金属板材切割成所需形状和尺寸。
连接方式包括焊接、螺接等,需要根据实际情况选择合适的连接方式。
4.支架和镶嵌支架和镶嵌是钣金成型中的重要环节。
支架是在金属板材上打孔、折弯后制成的零件,用于支撑和固定其他零件。
镶嵌是将一个零件嵌入到另一个零件内部的过程,如轴套、轴承等。
设计时需要充分考虑支架和镶嵌的位置、大小、形状等因素,以保证钣金成型的稳定性和精度。
5.校正和修整校正和修整是钣金成型后的重要环节。
校正是指通过机械加工、热处理等方式将金属板材校正到正确的形状和尺寸。
修整则是为了提高金属板材表面的质量,去除毛刺、锐角等,使其达到所需精度和外观要求。
6.表面处理表面处理是钣金成型后为了提高金属板材的耐腐蚀性和美观程度而进行的处理过程。
表面处理一般包括清洗、防锈处理、涂层等步骤。
清洗是为了去除金属板材表面的污垢、氧化皮等杂质,以提高涂层的附着力。
防锈处理是为了提高金属板材的耐腐蚀性,一般采用喷漆、喷塑、镀锌等方式。
涂层是为了提高金属板材的美观程度和防护能力,一般采用涂料、油漆、镀铬等方式。
7.检查和组装检查和组装是钣金成型后的最后环节。
检查是为了验证钣金件是否符合设计要求,一般采用测量、外观检查等方式。