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强度旋压钛管件的工艺方案与参数确定

编辑:潍坊创一新材料科技有限公司时间:2021-11-27

  据了解,强度旋压被认为是加工钛管件的较佳工艺之一,用铸造坯旋压制备钛部件是-种效率较高、流程较短、成本较低的制造方法。

  钛合金管件旋压变形过程的影响因素很多,主要有∶旋压方向、壁厚减薄率、进给比、芯模转速、旋轮工作角及工作圆角半径、芯模和旋轮间的间隙、多轮旋压时的轮间错距量、旋压温度。其中一些因素的工艺方案及参数确定分析如下:

  1、旋压方向:

  正旋、反旋各自有它的优缺点。正旋之时旋压力较之反旋略低;反旋时材料处于三向压应力塑性较佳状态,且旋轮行程短,生产效率较高,芯模也可以缩短,节省了成本。

  2、进给比:

  芯模每转一圈之时,其旋轮沿着芯模母线进行移动的距离称之为进给比。流动旋压时,进给比对钛管件直径的缩径和扩径有显明的影响。大进给比有益于缩径,小进给比有助于扩径。太大的进给比易于构成旋轮前材料隆起与堆积。一般当减薄率较大时,应选用较小的进给比。根据经验,流动旋压进给比可在0.3~2.5mm/r的范围内选取。根据旋压道次及各道次压下量的不同,有试验的进给比在0.3~1mm/r之间选取。

  3、芯模转速:

  增加转速有益于提高生产效率,但过高的转速通常会引发机床的振动。根据经验和机床的实际情况,芯模转速选取范围为100r/min~120r/min。

  4、芯模与旋轮之间的间隙:

  钛管件强度旋压时,旋压件的厚度取决于旋轮和芯模间的间隙。通常来说,旋轮和芯模间的间隙要小于要求的壁厚。一方面旋压工艺系统(设备--芯模-旋轮)在旋压力的作用下会产生弹性变形,造成旋轮相对于芯模的退让;另一方面,由于旋压钛件在减薄变形后会产生一定的弹性恢复,因此,每道次芯模与旋轮之间的间隙要按照机床性能与现场生产经验调节。

  5、旋压温度:

  旋压温度是钛合金旋压的一个重要的工艺参数。伴随坯料温度的上升,变形抗力下降,伸长率随之增进,利于旋压进行。但坯料温度太高,会产生坯料与芯模之间温差太大,由于钛合金的导热性较差,易于构成钛管件内外表面的温差太大,钛合金管件容易产生密集型裂纹。因此,要合理控制旋压温度。