TC4 titánötvözet kovácsolási folyamat és szerszámtervezés

A titánötvözet kiváló átfogó tulajdonságokkal rendelkezik, mint például az alacsony sűrűség, a nagy fajlagos szilárdság, a magas hőmérséklet-állóság, a korrózióállóság és a nem mágneses stb. A titánötvözetből készült kovácsolásokat nemcsak a repülési és űrkutatási iparban használják széles körben, hanem számos alkalmazások a tengerészeti, vegyipari, autóiparban és orvosi eszközökben. Ezért a TC4 titánötvözetet választjuk ideális anyagként ennek az összekötő lemeznek a gyártásához. Kovácsolási folyamat és szerszámozás tervezési pontjai:

1, a rúdanyag-előírások kiválasztása. A háromdimenziós modell segítségével a keresztmetszeti elemzéshez látható, hogy a kovácsolás nagy keresztmetszet mindkét végén található, az egyenértékű átmérő φ90 mm, a többi keresztmetszet egyenértékű átmérője φ68 mm, kovácsolás hosszirányban a keresztmetszet mérete viszonylag egyenletes. A kovácsolás hossza 300mm, sokféle, hasonló formájú kovácsolás kifejlesztésében szerzett tapasztalatunk szerint a rúd hossza közel van a kovácsolás méretéhez, hogy tele legyen kétvégű öntéssel, ezért az előzetes kiválasztás a 300 mm-es rúdhosszúságból, majd megszorozzuk a kovácsolás térfogatát 1,25-tel a rúd térfogatával, a rúd átmérőjét φ80 mm-re számítjuk, ami kezdetben az anyag specifikációját φ80 mm × 300 mm-re adja.

2, titánötvözet rúd előkészítése. Kovácsolás (hengerelt) rúd, a felület kemény és törékeny réteggel rendelkezik, kovácsoláskor el kell távolítani a réteget, hogy ne okozzon repedést a tuskó felületén kovácsoláskor. 50mm-nél nagyobb átmérő, általában 5 mm eltávolításához elfordítva. esztergálás, mint például az egyes részek még mindig hibásak, polírozni kell, hogy megszüntesse, a csiszolási mélység nem haladhatja meg a 0,5 mm-t. Az R5-ös rúdvégek lekerekített sarkai, hogy elkerüljék a nyersdarabok megrepedését kovácsoláskor.

3, berendezés kiválasztása. A kovácsolóerő számítása 4000 tonna. A titánötvözet hővezető képessége alacsony, a szobahőmérséklet alumínium 1/15, a vas 1/5, a kovácsoló kalapács a titánötvözet kovácsolási sebessége gyorsabb, ha a központi hőhatás könnyen túlmelegedési jelenséget idéz elő, a kovácsolási teljesítmény nagyobb hatással van, és a deformáció a prés által termelt hő nem nyilvánvaló. A kovácsolás pontossági követelményeinek és az üzemi berendezéseim aktuális helyzetének megfelelően válasszon 5000t nagy energiájú csavarprést kovácsoló berendezésként.

4, tuskó kenés. A tuskó előmelegítési hőmérséklete 120 ± 30 fok, előmelegítés az előmelegítő kemencében 20 percig, egyenletesen permetezett üvegkenőanyag, a tuskó felületi kenőanyag szárítása a kemence betöltése előtt.

5, fűtési előírások. A szabvány szerint a TC4 titánötvözet kezdeti kovácsolási hőmérséklete 960 fok, a végső kovácsolási hőmérséklet 800 fok, tartási idő 0,8 perc/mm. A titánötvözet alacsony hővezető képességgel rendelkezik, a túlmelegedés oxidációjának és a hidrogén abszorpciójának megelőzése érdekében az új kemencét és a hosszú ideig nem használható kemencét először üresen kell égetni a nedvesség eltávolítására, majd használni kell a a kemence hőmérsékleti mezőjének pontossága ± 10 fok. A hőmérséklet túl magas, a szervezet durva, a szem durva; a hőmérséklet túl alacsony, az alakváltozási ellenállás nagy, könnyen repedések és egyéb kovácsolási hibák keletkezhetnek.
6, tuskókészítés. A cél a fém ésszerű elosztása, ennek a terméknek össze kell gyűjtenie a fémet a kovácsolás két oldalára és végére, a tuskó alakjának kialakítása kulcsfontosságú a kovácsolás előtti és végső kovácsolási hatás szempontjából. A nyersdarab repedéséből eredő túlzott deformáció elkerülése érdekében a nyersdarab alakváltozása legfeljebb 60%, a nyersdarab alakját a 2. ábrán látható módon kell megtervezni.

7, kovácsoló forma üreg kialakítása. Az első tűz a nyersdarabok és az előkovácsolás befejezéséhez, a második tűz a végső kovácsolás és a precíziós kovácsolás befejezéséhez. Előkovácsolás, vágóél, homokfúvás, köszörülés után egyrészt a kovácsolt anyagok felületi hibáinak eltávolítására, a kovácsolt anyagok felületi minőségének javítására a végső kovácsolás után; másrészt a vágóél csökkentheti a fémalakítási ellenállást, ami elősegíti a kovácsoltság vastagságának játékát. Üreges kialakítás négy üreghez (3. ábra): tuskó (bal felső) → előkovácsolás (jobb felső) → végső kovácsolás (jobbra lent) → precíziós kovácsolás (bal alsó). A precíziós kovácsolóüreg tervezésének célja a forma élettartamának és a kovácsolás méretpontosságának javítása. A teljes kovácsolás kialakítása érdekében a felső formába viszonylag összetett és mélyebb üregeket helyeznek el. Alakformáció ellenőrzése: tuskóforma lemezvastagság 21,5 mm-re, kovácsolás előtti lemezvastagság 12 mm, a végső kovácsolólemez vastagsága 5,2 mm, a végső kovácsolás deformációja nagyobb, mint 30%, különben könnyen előidézheti a kovácsolószemcsét méret, teljesítménycsökkenés. A forma előmelegítési hőmérséklete: 200-300 fok.
8, élvonalbeli formatervezés. A vágóélű formatervezés két üreggel rendelkezik (4. ábra), az előkovácsoló vágóél jobb oldala, a vágóél a repülő él egy részének megtartásához, amelyet végső kovácsolási felső anyagként használnak, a bal üreg a végső kovácsoláshoz a vágóél után üreg. Az él pontosságának csökkentése érdekében vágja le a felső és az alsó vágószerszám szélét 0,8 mm-re, a vezetőoszlop vezetőhüvely szerkezetének kialakítása a vágóél-szerelvényhez és a felső pozicionálásához és vezérléséhez és kisebb a szerszámhézag méretpontossága.

9, Kovácsolás hűtés és hőkezelés. A kovácsolás léghűtése után az izzítási hőkezelés befejeződik.
10, A titánötvözet szennyezése és tisztítása a kovácsolási folyamat során. A tuskót melegítés előtt meg kell tisztítani, nem lehet benne olaj, vasreszelék, klórozott termékek, ujjlenyomatok nem maradhatnak; az elektromos kemence ne legyen maradék oxidált héj, ne legyen acél tuskó, a kemence béléslemezének alja a rozsdamentes acél öntéséhez is; üvegkenőanyaggal bevont, vagy védőatmoszférában melegített tuskó.