班级:成型113 姓名:金属化膜许红梅 学号:2011101259
一. 超塑性的定义
超塑性是指在特定的条件下,即在低的应变速率(ε=10-2~10-4s-1),一定的变形温度(约为热力学熔化温度的一半)和稳定而细小的晶粒度(0.5~5μm)的条件下,某些金属或合金呈现低强度和大伸长率的一种特性。其伸长率可超过100%以上,如钢的伸长率超过500%,纯钛超过300%,铝锌合金超过1000%。目前常用的超塑性成形的材料主要有铝合金、镁合金、低碳钢、不锈钢及高温合金等。 1920年 Rsenhain发现Zn-4Cu-7Al合金在低速弯曲时,可以弯曲近180°
1934年 英国Pearson发现Pb-Sn冰浆机共晶合金在室温低速拉深时可以得到200%的延伸率
1945年 前苏联Bochvar弹性夹头发现Zn-Al共析合金具有异常高的延伸率
1964年 美国Backofen对Zn-Al合金进行了系统的研究,并提出了应变速率敏感性指数—m
齿诺洗牙笔
1特点
1)沙袋填充物金属塑性大为提高过去认为只能采用铸造成形而不能锻造成形的镍基合金,也可进行超塑性模锻成形,因而扩大了可锻金属的种类。 2)金属的变形抗力很小一般超塑性模锻的总压力只相当于普通模锻的几分之一到几十分之一,因此,可在吨位小的设备上模锻出较大的制件
3)加工精度高超塑性成形加工可获得尺寸精密、形状复杂、晶粒组织均匀细小的薄壁制件,其力学性能均匀一致,机械加工余量小,甚至不需切削加工即可使用。因此,超塑性成形是实现少或无切削加工和精密成形的新途径。
2应用
板料成形
其成形方法主要有真空成形法和吹塑成形法。
真空成形法有凹模法和凸模法。将超塑性板料放在模具中,并把板料和模具都加热到预定
的温度,向模具内吹入压缩空气或将模具内的空气抽出形成负压,使板料贴紧在凹模或凸模上,从而获得所需形状的工件。对制件外形尺寸精度要求较高时或浅腔件成形时用凹模法,而对制件内侧尺寸精度要求较高时或深腔件成形时则用凸模法。
真空成形法所需的最大气压为105Pa,其成形时间根据材料和形状的不同,一般只需20~30s。它仅适于厚度为0.4~4mm的薄板零件的成形。
板料深冲
在超塑性板料的法兰部分加热,并在外围加油压,一次能拉出非常深的容器。深冲比H/d0可为普通拉深的15倍左右。
挤压和模锻
超塑性模锻高温合金和钛合金不仅可以节省原材料,降低成本,而且大幅度提高成品率。所以,超塑性模锻对那些可锻性非常差的合金的锻造加工是很有前途的一种工艺。
3精密模锻
概念
精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、锻件精度高的模锻工艺。如精密模锻伞齿轮,其齿形部分可直接锻出而不必再经切削加工。模锻件尺寸公差等级可达CT12~CT15,表面粗糙度为Ra3.2~1.6μm。
工艺
一般精密模锻的工艺过程大致是:先将原始坯料普通模锻成中间坯料;再对中间坯料进行严格的清理,除去氧化皮或缺陷;最后采用无氧或少氧化加热后精锻(图2-62)。为了最大限度地减少氧化,提高精锻件的质量,精锻的加热温度较低,对碳钢锻造温度在900~450℃之间,称为温模锻。精锻时需在中间坯料中涂润滑剂以减少摩擦,提高锻模生命和降低设备的功率消耗。
工艺特点
①需要精确计算原始坯料的尺寸,严格按坯料质量下料;否则会增大锻件尺寸公差,降低精度。
②需要精细清理坯料表面,除净坯料表面的氧化皮、脱碳层及其他缺陷等。
③为提高锻件的尺寸精度和降低表面粗糙度,应采用无氧化或少氧化加热法,尽量减少坯料表面形成的氧化皮。
④精密模锻的锻件精度在很大程度上取决于锻模的加工精度,因此,精锻模膛的精度必须很高。一般情况下,它要比锻件精度高两级。精锻模一定有导柱导套结构,保证合模准确。为排除模膛中的气体,减小金属流动阻力,使金属更好地充满模膛,在凹模上应开有排气小孔。
插卡音箱方案⑤模锻时要很好地进行润滑和冷却锻模。
⑥精密模锻一般都在刚度大、精度高的模锻设备上进行,如曲柄压力机、摩擦压力机或高速锤等。
4粉末锻造
简介