一种钛合金板材冲压成形工艺
TC1钛合金端板成形工艺及拉深模具设计
图 ６ 熔坑形貌
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具 体工 艺 方 案为 ：落 料 拉深 一 退 火 软化 一 切 断 成 环
一
化 的材 料 。用一 般 模 具 材 料 已 不 适应 。另 外 硬 化虽 提高 了危 险断 面处 的 强 度 ，减 少 了 破裂 危 险 ，但 也 使得 凸缘变 形 区的金属 流动 困难 。
Ａ端环 Ｂ端环
３ Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＳＡ，故 取 ｍ ＝ ． ７比较 安全 。 ０６
５ ．设 备 选 择
图 ２
钛 合金与不 锈 钢 、高 温 合 金 一 样 ，在 拉 深 过 程 中存 在很 严 重 的 加工 硬 化 现 象 ，且 材料 自身 导 热 性
差 ，宜选 用较 低 的 成形 （ 深 ） 速 度 。一般 应 小 于 拉
冲压力 Ｆ＝Ｆ 料＋Ｆ 深＝ １ ｋ 落 拉 ７ ０ Ｎ。故 此选 用 １０ ｋ ００ Ｎ液
压 机成 形 。
第一 ，拉深 系 数 确定 至 关 重 要 。通 过 对 Ｔ １的 Ｃ
性能 分析 ，不难 看 出 Ｔ １的拉 深 性 能 非 常 差 ，所 以 Ｃ 如何 设计 合 理 的 塑性 变 形量 ，即拉 深 系 数 是 拉 深 成 败 的关键 ，也是 工艺难 点 的首 位 。 第二 ，模具 参 数 不 易确 定 。钛 合 金 Ｔ １的 弹 性 Ｃ 模 量较低 ，即回弹 大 ，不 易 屈服 ，不 利 于塑 性成 形 ，
图 ３
（ ）表 面润滑 工 艺 。钛 合 金 是 易 粘 模 材 料 ，常 ５ 规 的全损 耗系 统用油 （ 机油 ） 、二硫 化钼 等润 滑剂 不 起作 用 。为避免模 具及 零件 表面划 伤 ，Ｂ １ １ 烯 Ｏ — ５丙 酸清漆 润滑 剂 比较理 想 ，该 清 漆 系 醋 酸 乙烯 改 性 的 甲基丙烯 酸 酯 共 聚树 脂 溶 于 有 机溶 剂 ，并 加 有 增 塑 剂的胶体 溶 液 ，具 有 良好 的 耐热 性 和 附着 力 。 由 于 加 有增 韧 剂 ，具 有 优 良 的 柔 韧 性 ，抗 变 形 能 力 强 ， 可经受两 三次 变形 。在拉 深 摩擦 力作 用 下不 易 破 裂 、 脱 落 ，对 模具 和 材 料 起 到 了充 分 的保 护 作 用 。使 用 前将材 料表 面 清 洗 干净 ，用 软 毛刷 将 清 漆 均 匀 涂 覆 在材 料 两 面 ，厚 度 ２ ０～３ １ ０￣ ｍ，在 空 气 中放 置 约 ２ ｈ
钛合金曲面类零件的热冲压工艺
钛合金曲面类零件的热冲压工艺摘要：钛合金具有良好的屈强比、高低温性能、抗疲劳性能和耐腐蚀性能等优点，其复杂薄壁曲面和中空整体结构广泛应用，部分零件兼具耐高温、良好气动性能等。
国内各研究院所及主机厂的研究工作多偏重于成形工艺本身，如模具设计、工艺参数、工艺缺陷、尺寸精度、组合工艺方法、工艺仿真和组织性能、国产热塑性成形机床研制等，高校开始逐渐转向热变形机理及形性控制、新材料开发、新热塑性成形工艺等研究方向。
相比于国外，国内在热塑性变形基础理论、可持续开发的自主仿真软件平台、热塑性成形基础数据库及智能调用等研究上还有一定差距。
本文分析了热塑性成形工艺，讨论了钛合金薄壁件热塑性成形工艺。
关键词：钛合；热冲压；工艺钛合金 (Ti-6Al-4V) 具有比强度高、密度小、抗腐蚀性能强等特点，被广泛用于加工航空发动机涡轮叶片、涡轮盘等复杂曲面等零件。
目前，加工行业普遍采用切削力小、切削速度高的高速铣削方式来满足钛合金材料的高质量、高效率的绿色加工。
然而由于加工工件复杂的几何特性，导致铣削过程中材料去除率不稳定，由瞬时铣削量变化导致铣削热波动，极易加剧刀具磨损，降低工件表面完整性，进而影响加工工件服役性能，故对钛合金复杂曲面高速铣削中铣削热开展研究具有重要意义。
一、钛合金的工艺发展钛合金薄壁件及热塑性成形装备已基本实现“造得出”，并提出“造得精、造得好”的更高要求。
对新型高温钛合金、Ti2AlNb、TiAl 等难加工新材料，其投影面积 2m2 以上的高精度超薄件、局部棱角尖锐的新结构件、带功能的中空复杂结构件等需求增加，迫切需要制造工艺的快速发展。
为此，可开展以下研究。
1、“材料–设计–制造–装备”一体化协同发展。
多层、蜂窝、点阵的热塑性成形方法为混合结构提供了设计空间，结合非均匀材料分布、梯度材料、异种材料连接等，可使钛合金薄壁件结构实现轻量化、自主冷却、吸声隔热等功能，满足装备提出的新要求。
2、形性预测控制及仿真软件。
钛合金成型方法
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。
钛合金成型方法(一)
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。
钛冲压件工艺
钛冲压件工艺1. 引言钛冲压件工艺是一种利用冲压技术对钛合金材料进行加工的方法。
钛合金具有优异的机械性能和化学性能，广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
而冲压技术是一种高效、精确的加工方法，可以大幅降低生产成本，提高生产效率。
钛冲压件工艺具有重要的实际意义和应用前景。
2. 钛合金材料2.1 钛合金的特性钛合金是由钛和其他元素（如铝、铁、镁等）组成的合金材料。
它具有以下特性：•高强度：钛合金具有较高的强度与比弹性模量。
•轻质：钛合金的密度较低，约为4.5g/cm³，约为钢的一半。
•耐腐蚀：钛合金具有优异的耐腐蚀性能，在酸、碱等恶劣环境中表现出色。
•耐高温：钛合金可以在高温下保持较好的力学性能。
•生物相容性：钛合金对人体组织具有良好的相容性，常用于医疗器械制造。
2.2 钛合金的分类根据合金元素的不同，钛合金可分为α型、β型和α+β型三类。
其中，α型钛合金具有良好的可塑性和韧性，适用于冲压加工。
3. 钛冲压件工艺流程钛冲压件工艺主要包括以下几个步骤：3.1 材料准备首先需要准备好钛合金板材。
通常情况下，钛合金板材会经过热处理、切割、抛光等工艺步骤，以得到符合要求的板材。
3.2 模具设计与制造根据产品的形状和尺寸要求，设计并制造相应的冲压模具。
模具需考虑到材料特性和加工工艺要求，保证产品质量。
3.3 冲压加工将准备好的钛合金板材放入冲床中，并使用冲头对其进行冲压加工。
通过模具的作用，使得钛合金板材按照设计要求形成所需形状。
3.4 补强工艺钛合金具有较弱的塑性，冲压过程中容易出现残余应力和变形。
为了提高产品的强度和稳定性，需要进行补强工艺。
常见的补强工艺包括回火、热处理、表面处理等。
3.5 检测与质量控制对冲压件进行检测，包括尺寸测量、外观检查、力学性能测试等。
通过严格的质量控制，确保产品达到设计要求和客户需求。
4. 钛冲压件的应用钛冲压件广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
以下是一些常见的应用领域：4.1 航空航天领域钛合金冲压件在航空航天领域中具有重要地位。
钛合金热冲压成形摩擦系数-概述说明以及解释
钛合金热冲压成形摩擦系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是文章开篇的一部分，用于介绍文章的主题和背景，并引起读者的兴趣。
对于这篇关于钛合金热冲压成形摩擦系数的长文，《文章结构》中指明了在引言部分有一个1.1概述的小节。
下面是针对1.1概述部分的内容的拟定，你可以根据需要进行修改：概述钛合金热冲压成形是一种重要的金属成形工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
在钛合金热冲压成形过程中，摩擦系数是一个至关重要的参数。
摩擦系数不仅直接影响着钛合金热冲压成形的成形性能和精度，还对模具的磨损和工艺的稳定性具有关键影响。
因此，对钛合金热冲压成形摩擦系数的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文将从钛合金热冲压成形的背景和意义、工艺过程以及摩擦系数的重要性等方面进行探讨。
首先，我们将介绍钛合金热冲压成形的背景和意义，包括该工艺在航空航天和汽车制造领域的重要性和应用现状。
然后，我们将详细描述钛合金热冲压成形的工艺过程，包括材料的选择、加热温度的控制以及成形方法的优化。
最后，我们将重点探讨摩擦系数在钛合金热冲压成形中的重要性，并介绍影响摩擦系数的因素、测试方法以及优化措施。
通过对这些内容的研究，我们可以更好地理解和应用钛合金热冲压成形摩擦系数的相关知识，提高钛合金热冲压成形的成形质量和效率。
希望以上内容能够帮到你！1.2文章结构文章结构是一篇论文或长文的骨架，它有助于读者了解全文的组织和内容安排。
以下是文章正文部分的详细结构：2. 正文2.1 钛合金热冲压成形的背景和意义2.2 钛合金热冲压成形的工艺过程2.3 钛合金热冲压成形中摩擦系数的重要性在这一章节中，将重点介绍钛合金热冲压成形的背景和意义。
首先，文章将描述钛合金作为一种优良材料在航空航天、汽车制造等领域的广泛应用。
然后，介绍钛合金热冲压成形作为一种先进的加工工艺，其在提高零件强度、减少材料损失、提高生产效率等方面的优势。
最后，将强调理解和研究钛合金热冲压成形的摩擦系数对于优化工艺参数和提高制造效果的重要性。
钛合金加工工艺
钛合金加工工艺
钛合金是一种具有优异机械性能和抗腐蚀性能的新型材料，成为了航空、航天、船舶、生物医学等领域中非常重要的结构材料。
本文将介绍钛合金的加工工艺。
一、钛合金的切削加工
钛合金的切削加工是目前钛合金加工中最为常见的一种方法。
钛合金的加工难度主要在于它的高强度和难加工性。
钛合金在切削过程中，容易附着在刀具上，形成大量热量，导致刀具磨损严重。
因此，钛合金的切削必须选用硬质合金刀具，并注意掌握合理的加工速度和切削深度等参数。
二、钛合金的冲压加工
钛合金的冲压加工主要包括剪切、弯曲和深冲。
在冲压加工中，钛合金材料具有优异的塑性，因此冲压加工可以做出各种形状的钛合金部件。
在冲压钛合金时，要注意铣削过程中的火花可能引起钛合金粉尘爆炸的危险，因此需要在加工场地设置防爆设备。
三、钛合金的拉伸加工
钛合金的拉伸加工是指利用钛合金材料的塑性形变，来使得钛合金材料变为带有特定形状的工件。
拉伸加工时，必须选择适宜的冷加工方法，如冷挤压、镦锻、卷曲等。
此外，拉伸加工还需要配合热处理，以保证钛合金的性能优良。
四、钛合金的焊接加工
钛合金的焊接加工是比较困难的工艺。
常用的钛合金焊接方法包括手工气焊、手工电弧焊、氩弧焊、电子束焊、激光焊等。
应用不同的焊接方法可以获得不同的焊接质量。
在焊接加工过程中，应注意预加热以及所有焊接接头的准备和清洁。
综上所述，钛合金的加工工艺是比较复杂的。
在加工过程中需要注意掌握加工参数以及选择适合的加工工具。
同时，还需要设置防爆设备以及进行预加热和热处理等措施，以保证钛合金材料的加工质量和性能。
钛板冲压 回弹量
钛板冲压回弹量
钛板冲压的回弹量是指在冲压加工过程中，钛板在受到外力作用下产生的弹性恢复程度。
由于钛材料具有较高的强度和弹性模量，钛板在冲压过程中会产生一定的回弹现象。
回弹量的大小受到多种因素的影响，包括冲头设计、冲压工艺参数、材料性质等。
为了降低钛板冲压的回弹量，可以采取以下方法：
1. 优化冲头设计：通过减小冲头与材料接触面积、增加冲头角度或采用特殊的冲头形状等方式，可以减少冲压力和回弹现象。
2. 调整冲压工艺参数：合理设置冲压速度、冲击次数、压力大小等参数，可以有效控制回弹量。
3. 选用适合的材料：选择弹性模量较低的钛合金材料进行冲压加工，可以减小回弹量。
4. 添加垫料：在冲压过程中使用适当的垫料，可以吸收部分冲击力，减少回弹现象。
需要注意的是，钛板冲压回弹量的控制是一个综合性的问题，需要根据具体的冲压实际情况进行优化，并在实际生产中进行试验和调整，以达到满足工艺要求的回弹量。
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权利要求书
1、一种钛合金板材冲压成形工艺，其特征在于：
（1）将需要进行冲压成形的TC4钛合金薄板毛坯，表面涂覆钛合金专用玻璃防护剂，放置于加热炉中进行（850～880）℃加热，时间为（6～8）min；
（2）将成形模具安装在普通冲床上，冲压成形前模具预热（500～650）℃，然后将加热的毛坯快速地放入模具中进行冲压成形。
2、根据权利要求1所述一种钛合金板材冲压成形工艺，其特征在于：所述的钛合金毛坯加
热温度为（850～880）℃，加热时间为（6～8）min。
3、根据权利要求1所述一种钛合金板材冲压成形工艺，其特征在于：所述的模具预热温度
为（500～650）℃。
4、根据权利要求1所述一种钛合金板材冲压成形工艺，其特征在于：所述的表面涂覆钛合
金专用玻璃防护剂为FR5。
技术领域
本发明涉及一种钛合金板材冲压加工工艺制造方法，特别适用于厚度1mm左右的薄壁TC4钛合金板材进行弯形、拉深等的冲压成形工艺。
背景技术
钛合金板材成形一直是国内外新材料、新工艺的一个研究课题。
因为钛合金要变形时容易开裂，在冷态下根本不可能进行，只能在热态下加工成形。
但是，加热成形又给设备、模具材料和结构、生产流程等带来较高的要求和问题。
二十世纪末钛合金应用发展迅速。
钛合金以在航空航天中的应用为主，美国及欧洲在F-22、阵风、欧洲2000等飞机大量采用了钛合金，其中钛合金超塑性成形/扩散连接技术不仅就用于制造口盖、舱门，而且用于前缘缝翼、鸭翼和减速板等。
我国先进的飞机腹鳍、口盖和发动机整流叶片及先进的导弹弹体部件也采用了钛合金薄壁结构。
尽管国内在钛合金的超塑成形、热成形技术和化铣技术等有了长足的进展，但大多数的钛合金零件还是以机械加工为主的，而采用板材冲压成形的零件较少，且以热蠕变成形工艺为主，需要专用的热蠕变成形机，价格昂贵，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钛合金板材冲压成形工艺，解决TC4等钛合金板材通过热蠕变成形机所需价格昂贵、成本较高的问题。
为了实现解决上述问题的目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明的一种钛合金板材冲压成形工艺，包括：
（1）将需要进行冲压成形的TC4钛合金板材毛坯，表面涂覆钛合金专用玻璃防护剂，放置于加热炉中进行（850～880）℃加热，时间为（6～8）min；
（2）将成形模具安装在普通冲床上，冲压成形前模具预热（500～650）℃，然后将加热的毛坯快速地放入模具中进行冲压成形。
附图说明
图1是钛合金板材成形支臂产品示意图。
图2是钛合金板材成形模具示意图。
图2中，1、上模，2、定位销，3、钛合金毛坯，4、下模。
模具安装在通用冲床上，成形时加热好的钛合金毛坯放入下模型腔内，启动冲床使上下模合模挤压毛坯成形为零件。
图1
图2。