4特种塑性成形-特种锻造.ppt

分区位置确定——分区对载荷的影响 600 ∶400 ∶600 400 ∶800 ∶400 方案a的载荷大，各模块对应的最大成形载荷与分区大小近似成正比。 分区位置确定——分区对材料变形均匀性的影响 600 ∶400 ∶600 400 ∶800 ∶400 成形结束时各分区的压下量是相同的，所以分区对变形均匀性影响不大。 分区位置确定——分区对过渡区成形质量的影响 由于上模块之间存在间隙，容易形成毛刺或鼓包，故将分区位置设置到筋部。 分区位置确定原则： 1) 保证各组合模块所受错移力最小, 同时错移量尽可能的小； 2) 应使对应的组合模具能够满足强度要求和相应的装夹要求; 同时便于实现组合模具模块之间的相对位置调整和运动的控制。 3) 应保证材料能够满足型腔的充填要求。 4) 保证较低的成形载荷。 分区位置确定原则： 1) 保证各组合模块所受错移力最小, 同时错移量尽可能的小； 2) 应使对应的组合模具能够满足强度要求和相应的装夹要求; 同时便于实现组合模具模块之间的相对位置调整和运动的控制。 3) 应保证材料能够满足型腔的充填要求。 4) 保证较低的成形载荷。 锻造成形 §4.1 等温锻造 §4.2 粉末锻造 §4.3 液态锻造 §4.4 闭塞式锻造 §4.5 局部加载成形 §4.1 等温锻造 钛合金常规锻造特点： （1）锻造参数范围窄，因为变形组织对热变形参数敏感； 魏氏组织：在β相温度范围内变形时产生 网篮组织：在β相转变温度开始变形，α+β相温度变形量不大时产生 混合组织：α+β相区间内较高温度时变形产生 等轴组织：在同素异构转变温度下30—50℃变形是产生 （2）流动应力对应变速率很敏感； AZ31、400℃ BTi-62421S （3）钛合金的导热性差； 银：429；铜：401；金：317；纯铝：237；纯镁：170；钢36-54；纯钛：14.6（单位W/Mk，） 精确控制温度、应变速率才能获得：所需要的变形组织、低变形抗力、高成形极限。 等温锻造概念：坯料温度和锻模温度基本一致的情况下进行材料成形。 特点： 1、模具和坯料要保持在相同的恒定温度下； 2、等温锻造变形速度很低 特点： 3、提高设备使用能力； 某钛合金的变形抗力 类别 模具温度/℃ 加压速度/(mm/s) 变形抗力/MPa 常规锻造 480 76.2 492.1 等温锻造 954 0.42 140.6 与超塑性成形的关系？ 与热锻的区别？ 等温锻造的优势： （1）解决难变形材料的成形，难变形可能是指材料的塑性差、变形抗力大，热成形参数范围窄； （2）有利于成形形状复杂件，如薄壁、高肋零件。 直八直升机镁合金上机匣 钛合金斜流转子 等温模锻： 基本流程是相同的：锻件图绘制、吨位确定、飞边槽设计、终锻模膛设计、预锻模膛设计、毛坯图绘制、工步确定。 但是注意模具上需要安排加热装置，模具结构尺寸可适当减小。 §4.2 粉末锻造 粉末冶金：制造金属粉末和以金属粉末(包括混入有非金属 粉末)为原料,经过成形和烧结来制造粉末冶金 材料或粉末冶金制品的技术科学。 主要工序：粉末制备——制坯——烧结——后处理 制造粉末冶金材料和制品的技术包括： 粉末锻造、 注射成形、 冷/热等静压、 激光烧结、 温压成形（如图） 粉末锻造：将粉末冶金和精密模锻结合在一起的工艺,兼有 二者的优点。它是将预成形坯装在闭合模具中锻 造成最终形状,而预成形坯是用传统粉末冶金工 艺制作的。 尽管最终锻件的致密度、形状和力学性能是由锻造工序决定的，但是预制坯的形状、尺寸和密度的设计也尤为主要。 粉末锻造塑性变形过程中的特点： 质量不变条件； 低屈服强度、低拉伸塑性； 小的横向流动和泊松比的变化； 变形和致密的不均匀性。 单向压坯 双向压坯 粉末压缩密度分布 §4.3 液态模锻 将浇入型腔的液态金属在较高的机械压力下成形和凝固并产生少量的塑性变形,铸锻结合的一种工艺方法。 特点： （1）在压力实现补缩； （2）施加压力增加了铸件和铸型之间紧贴性，具有好的导热效果,致使凝固时间缩短,凝固速度加快,晶粒得到细化； （3）施加的压力可消除气孔和缩松； （4）凝固时合金液与型腔表面很好地接触，可铸造出公差小，几乎不需要切削加工； （5）可用于成形复合材料和双金属构件。 工艺对比： 与压铸相比： (l)液态金属注入型腔的方式不同：压力铸造是借助浇道系统, 高速充满型腔；液态模锻将合金液直接注入模膛，慢速充满型腔。 (2)压力的传递方式