チタン合金シートの超塑性成形はどのように機能しますか?

チタン合金は室温での可塑性が低く、変形抵抗が高く、スプリングバックが大きくなります。{0}従来のスタンピングおよび曲げプロセスでは、複雑な薄肉コンポーネントを製造するときに亀裂や寸法の不正確さが生じる傾向があります。-超塑性成形技術は、温度とひずみ速度を制御して超塑性を活性化することで、この問題点に対処します。チタン合金シートはネッキングや破断を起こすことなく大幅に伸び、低圧粘性流による精密な成形が可能になります。{0}}

 

 

1. 基本原則

チタン合金シートはクランプされ、超塑性温度まで加熱されます。
シートとダイの間の空気は排気されて負圧が形成され、高温のシートは冷却して成形される前に大気圧の差によってダイに強制的に適合します。{0}
粘性材料の流れに依存する低圧静的成形プロセスであるため、高圧ガス源は必要ありません。-

 

2. 2 つのプロセスの分類

• シートはパンチの外面に接着し、内部コンポーネントの寸法を正確に制御します。
• シートは、部品の外部寸法を正確に制御するために、ダイの内キャビティ壁に吸着されます。

 

3. プロセスの利点

• シンプルな設備、便利な操作、低い資本投資と金型の摩耗。単純な曲面を備えた大型の-サイズの薄肉-部品の小規模から中規模のバッチ生産に適しています。{0}{1}
• 低く均一な成形圧力で穏やかな変形を実現し、応力集中がありません。完成した部品はスプリングバックがなく、優れた表面品質を持っています。
• 成形は密閉されたクリーンな環境で行われるため、チタン合金の高温酸化と汚染が軽減され、機械的特性が安定します。{0}

 

4. プロセスの制限

最大駆動力は標準大気圧であるため、圧力天井が低くなります。このプロセスは、緩やかなラジアンで浅く絞り加工された薄肉部品にのみ適用できます。また、深いキャビティ部品、大きな変形、複雑な曲げ、または特殊な形状の曲面を含む部品は製造できません。-

 

 

1. コアの位置決め

複雑な薄肉チタン合金部品のための主流の超塑性成形プロセス。真空成形における不十分な駆動力を補い、大きな変形を伴う高精度の複雑な部品の加工に対応します。-

 

2. プロセス原理

チタン合金シートは密閉固定され、超塑性温度まで加熱されます。アルゴンなどの高純度不活性ガスがシートの片面または両面に導入されます。-ガス圧力とひずみ速度は正確に制御され、シートが伸び、拡張し、金型のキャビティに適合するように駆動されます。チタン合金の超塑性粘性流を利用した勾配圧力制御により、局所的な板減りや割れを回避し、大きな変形を伴う精密成形を実現します。

 

3. 主な利点

• 広い調整範囲のガス圧力と強力な成形駆動力により、深絞り比部品、特殊な形状の湾曲部品、薄肉中空構造を製造できます。{{0}
• 真空成形と組み合わせることができます。最初に真空吸着を適用して予備成形のしわを取り除き、次に高圧をかけて精密成形を行い、部品の成形品質と寸法精度を大幅に向上させます。{0}
• 残留応力がなく、壁厚が制御可能な均一なシート変形。コンポーネントは優れた疲労性能と安定した機械的特性を提供します。

 

4. プロセスの制限

• -高精度のガス圧力制御システムと密閉成形装置が必要であり、不活性ガスの大量消費と多額の生産エネルギーコストが伴います。
• パラメータ制御に対する厳しい要件。ガス圧力や保持時間のわずかな変動により、局所的に過度に薄くなったり、成形が不完全になったりする可能性があります。
• 全体的な成形サイクルが比較的長い。

 

 

1. プロセスの定義

マッチドダイ成形とも呼ばれ、上下一対の剛性金型を使用してチタン合金シートの超塑性成形を実現します。単一の金型を使用する真空成形やガス圧成形とは異なり、剛性金型塑性加工に属します。

 

2. 成形原理

シートは超塑性温度まで加熱され、対応するパンチとダイの間に配置されます。油圧力により金型がゆっくりと閉じられ、材料の超塑性と機械的圧力が組み合わされてシートがキャビティの輪郭にフィットするため、部品を 1 ステップで精密に成形できます。-

 

3. 主な利点

• デュアル ダイ リミットと制御可能な機械的圧力により、高い成形精度が実現します。-
• 成形圧力に上限はありません。剛性の高い金型拘束により、ずれ、輪郭の歪み、不均一な肉厚が軽減され、優れた幾何公差性能が得られます。
• 変形経路を正確に制御し、薄肉部品や溝、ボス、補強リブを備えた複雑な構造に対応します。{0}
• 高い成形効率、安定した量産性、優れた完成品の安定性。

 

4. プロセスの制限

-高精度に適合する金型が必要となるため、金型の製造と試運転に多額の先行投資が必要となり、コストが高くなります。

シートとダイの間に激しい摩擦が発生します。潤滑が不十分な場合、表面に傷が付く可能性があります。

応力分布が不均一であるため、曲率の大きな特大サイズの薄肉部品への適応性が低く、ガス圧成形よりも劣ります。--}

 

 

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