鈦合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、耐熱性高、抗沖擊強(qiáng)等多種特點(diǎn),在航空航天、軍工、醫(yī)療設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域中都有大量應(yīng)用。但同時(shí)其彈性模量低,屈強(qiáng)比高,變形回彈大,形變強(qiáng)化率高等特性,導(dǎo)致鈦合金產(chǎn)品的成形難度大,再加上高昂的鈦合金材料成本,使得鈦合金產(chǎn)品的生產(chǎn)成本長(zhǎng)期居高不下。
如何生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)要求的鈦合金產(chǎn)品,又能降低其生產(chǎn)成本?相關(guān)制造企業(yè)通過(guò)各種途徑持續(xù)優(yōu)化改進(jìn),成形工藝無(wú)疑是其中重要一環(huán)。
目前常見的鈦合金產(chǎn)品成形工藝有精鑄成型、拉深、液壓成形等。
精鑄成型工藝能耗高、效率低,成型后產(chǎn)品表面光滑度低,需要增加表面處理工序,工序多、成本高且有污染;拉深工藝產(chǎn)品表面質(zhì)量好于精鑄成型,但是不能拉深出表面具有花紋圖案或者凹凸形狀的產(chǎn)品,尤其是不適用于異形或者具有局部復(fù)雜特征的產(chǎn)品。
相比之下,液壓成形工藝優(yōu)勢(shì)明顯。
首先是效率高,液壓成形工藝可在較短的時(shí)間內(nèi)完成鈦合金產(chǎn)品的高精度成形,而且減少了退火、表面處理等工序,大大縮短了加工時(shí)間,節(jié)省了投入;
第二、材料利用率高,液壓成形工藝可大幅提升材料利用率,節(jié)省昂貴的鈦合金材料,降低制造成本;
第三、可成形異形或者具有表面局部特征的產(chǎn)品;
第四、成形的鈦合金產(chǎn)品回彈小,強(qiáng)度高,形狀穩(wěn)定。
綜合看,液壓成形作為鈦合金產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝具有提效降本的巨大優(yōu)勢(shì),是企業(yè)更理想的選擇。
當(dāng)然,因?yàn)?a href="http://shelter-kit.cn/" target="_blank">鈦合金材料物理性能的固有特性,鈦合金產(chǎn)品的液壓成形工藝難度也較大,其對(duì)成形路徑和設(shè)備精度有較高要求,在設(shè)計(jì)成形方案和模具結(jié)構(gòu)時(shí)需要對(duì)材料性能以及設(shè)備的精度、壓力參數(shù)等各個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行充分考量。
材料性能
鈦合金材料有TA、TB、TC等多種類型,不同種類的鈦合金材料,強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等各方面性能也不一樣。所以鈦合金產(chǎn)品在液壓成形時(shí),需要對(duì)具體的材料性能有充分的了解和把握。
設(shè)備性能
不同鈦合金材料在液壓成形時(shí),對(duì)成形環(huán)境要求不一,也會(huì)比不銹鋼、鋁合金等材料的成形環(huán)境要求更高。所以要有性能穩(wěn)定可靠的液壓成形設(shè)備作為成形載體,為鈦合金材料液壓成形時(shí)提供理想的環(huán)境。比如合適的加載路徑、精準(zhǔn)的控制精度以及穩(wěn)定的成形壓力等。
模具設(shè)計(jì)
鈦合金液壓成形工藝對(duì)成形環(huán)境要求較高,同時(shí)對(duì)模具設(shè)計(jì)和制造的要求也隨之提升??茖W(xué)合理的模具設(shè)計(jì),不僅可以保證鈦合金產(chǎn)品成功成形,還可以進(jìn)一步降低鈦合金產(chǎn)品的制造成本。如何做到科學(xué)合理?這需要理論支撐,更需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做保障。