Как работи суперпластичното формоване за листове от титанова сплав?

Титаниевите сплави показват слаба пластичност при стайна{0}}температура, висока устойчивост на деформация и значителна еластичност. Конвенционалните процеси на щамповане и огъване са склонни да причиняват напукване и неточност на размерите при производството на сложни тънкостенни-компоненти. Технологията за суперпластично формоване се справя с тази болезнена точка: чрез регулиране на температурата и скоростта на деформация за активиране на суперпластичността натитанови сплави, листът може да претърпи значително удължение без шийка или счупване, което позволява прецизно формоване чрез вискозен поток с ниско{0}}налягане.

 

 

1. Основен принцип

Листът от титанова сплав се затяга и нагрява до свръхпластична температура.
Въздухът между листа и матрицата се евакуира, за да се образува отрицателно налягане, а високо{0}}температурният лист се принуждава да се приспособи към матрицата чрез разлика в атмосферното налягане преди охлаждане и оформяне.
Като процес на статично формоване при ниско{0}}налягане, разчитащ на поток от вискозен материал, той не изисква източник на газ под високо{1}}налягане.

 

2. Две класификации на процеси

• Листът прилепва към външната повърхност на щанцата за прецизен контрол на размерите на вътрешните компоненти.
• Листът се адсорбира върху стената на вътрешната кухина на матрицата за прецизен контрол на размерите на външните компоненти.

 

3. Предимства на процеса

• Просто оборудване, удобна работа, ниски капиталови инвестиции и износване на матрицата; подходящ за производство на малки-до-средни партиди на големи{2}}размерни тънкостенни-части с прости извити повърхности.
• Ниско и равномерно налягане на формоване с лека деформация, без концентрация на напрежение; завършените части имат нулево пружиниране и отлично качество на повърхността.
• Формоването се извършва в запечатана, чиста среда, като се смекчава високо{0}}температурното окисление и замърсяването на титанови сплави и се стабилизират механичните свойства.

 

4. Ограничения на процеса

Максималната движеща сила е стандартното атмосферно налягане, което води до таван с ниско налягане. Този процес е приложим само за плитко{1}}изтеглени тънко{2}}стенни части с леки радиани и не може да произвежда компоненти с дълбока-кухина, части със силна деформация, сложни завои или специално-оформени извити повърхности.

 

 

1. Основно позициониране

Основният процес на суперпластично формоване за сложни тънко{0}}стенни компоненти от титанова сплав, който компенсира недостатъчната движеща сила при вакуумно формоване и се грижи за обработката на високо-прецизни сложни части с голяма деформация.

 

2. Принцип на процеса

Листът от титанова сплав е херметично фиксиран и нагрят до свръхпластична температура. Инертен газ с висока-чистота като аргон се въвежда към едната или двете страни на листа. Налягането на газа и скоростта на деформация се контролират прецизно, за да карат листа да се разтяга, разширява и да се приспособява към кухината на матрицата. Разчитайки на суперпластичния вискозен поток от титанови сплави, градиентният контрол на налягането избягва локално изтъняване и напукване на листа, реализирайки прецизно формоване с голяма деформация.

 

3. Основни предимства

• Широк регулируем диапазон на газово налягане и силна движеща сила на формоване, способни да произвеждат части с дълбоко-съотношение на изтегляне, специални-оформени извити компоненти и тънко-стенни кухи структури.
• Може да се комбинира с вакуумно формоване: първо се прилага вакуумна адсорбция за елиминиране на бръчките за предварително оформяне, последвано от повишаване на високо-налягане за прецизно формоване, което значително подобрява качеството на формоване и точността на размерите на компонентите.
• Равномерна деформация на листа с контролируема дебелина на стената, без остатъчно напрежение; компонентите осигуряват превъзходни показатели на умора и стабилни механични свойства.

 

4. Ограничения на процеса

• Необходими са високо{0}}прецизни системи за контрол на налягането на газа и запечатано оборудване за формоване, придружени от висока консумация на инертен газ и големи производствени разходи за енергия.
• Строги изисквания за контрол на параметрите; незначителни отклонения в налягането на газа или времето на задържане могат да доведат до прекомерно локализирано изтъняване или непълно формоване.
• Сравнително дълъг цялостен цикъл на формоване.

 

 

1. Дефиниция на процеса

Известен също като съчетано формоване на матрици, той постига суперпластично формоване на листове от титанова сплав, като използва сдвоени горни и долни твърди матрици. За разлика от вакуумното формоване и формоването под газово налягане, което използва една матрица, то принадлежи към пластичното формоване с твърда матрица.

 

2. Принцип на формиране

Листът се нагрява до свръхпластична температура и се поставя между съвпадащи поансон и матрица. Хидравличната мощност кара матрицата да се затваря бавно, а механичният натиск, съчетан със свръхпластичността на материала, принуждава листа да пасне на контура на кухината за едно-етапно прецизно формоване на компоненти.

 

3. Основни предимства

• Двойната -матрица за ограничаване и контролируемото механично налягане осигуряват висока точност на формоване.
• Няма горна граница на налягането на формоване; твърдите ограничения на матрицата намаляват изместването, изкривяването на контура и неравномерната дебелина на стената, предлагайки превъзходно представяне на геометричен толеранс.
• Прецизен контрол на пътищата на деформация, съвместим с тънко{0}}стенни части и сложни конструкции с жлебове, издатини и подсилващи ребра.
• Висока ефективност на формоване, стабилно масово производство и отлична консистенция на готовите продукти.

 

4. Ограничения на процеса

Необходими са съвпадащи матрици с висока{0}}прецизност, което води до високи разходи за производство на матрици и въвеждане в експлоатация с големи първоначални инвестиции.

Възниква силно триене между листа и матрицата; недостатъчното смазване може да причини повърхностни драскотини.

Лоша адаптивност за изключително{0}}големи-размерни тънкостенни-части с големи извивки поради неравномерно разпределение на напрежението, по-ниско от формоването под налягане на газ.

 

 

Ruihang, като директен производител на титанови продукти, доставя суровини с оптимално качество за производството на вашите прецизни компоненти. Ако имате някакви нужди от покупка, моля не се колебайте да се свържете с нас по имейл:Sam.Rui@bjrh-titanium.com