超塑成形技术的出现为某些具有超塑性能的的成形提供了新的技术途径。
成形方案包括:成形装置,模具材料模具结构,加热方式、充压方法,壁厚控制及保护措施等多方面内容。确定成形方案应考虑的主要因素有:
1、零件的结构特点,如尺寸大小,形状复杂程度,最小圆弧及其所在部位等;
2、技木要求,如形状和尺寸精度,壁厚均匀性要求以及机械性能指标要求等;
3、选用材料的状态,如合金种类、厚度组织状态等,
4、现有成形条件,如成形设备,加热手段及控制,检测手段等。
根据以上各点进行综合考虑确定合理方案。钛合金球形气瓶是φ370mm的球形零件,由两个半球组焊,对尺寸精度、壁厚均匀性和形状准确性要求较高。采用凹模成形,整体加热、真空充氩,双向成形控制变薄量,在模具设计中采用耐950℃高温材料,具有足够的高温强度、刚度和尺寸稳定性。
球底是φ1502mm深381mm的大型薄壳件,上下有两个台阶及R=5mm小圆弧。根据国内材生产现状,板材需要拼焊,这样大型零件不可能用整体加热,必须设计制造一套大型内加热的成形装置,在这个装置上既能实现板材的夹紧、高温密为、加热、控温,又能实现充氩成形。板坯保护采用涂料和充氩相结合的方法。
钛箔波纹板采用TB 20.25mm的TB2箔材,针对材料对氢氧污染的敏感性相尺寸小的特点采用真空成形方法。
通过实践,这几种方案都是比较合理的。
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