Proses Penempaan dan Desain Perkakas Paduan Titanium TC4

Paduan titanium memiliki sifat komprehensif yang sangat baik seperti kepadatan rendah, kekuatan spesifik tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi dan non-magnetik, dll. Tempa paduan titanium tidak hanya banyak digunakan dalam industri manufaktur penerbangan dan dirgantara, tetapi juga memiliki berbagai macam aplikasi di bidang kelautan, kimia, industri otomotif dan peralatan medis. Oleh karena itu, kami memilih paduan titanium TC4 sebagai bahan ideal untuk pembuatan pelat penghubung ini. Poin proses penempaan dan desain perkakas:

1, pemilihan spesifikasi material batangan. Melalui model tiga dimensi untuk mengambil analisis penampang, terlihat bahwa penampang besar tempa terletak di kedua ujungnya, diameter ekivalen φ90mm, sisa diameter ekivalen penampang φ68mm, penempaan pada arah panjang ukuran penampangnya relatif seragam. Panjang tempa adalah 300mm, menurut pengalaman kami dalam mengembangkan berbagai bentuk tempa yang serupa, panjang batang mendekati ukuran tempa agar penuh dengan cetakan dua ujung, jadi seleksi awal dari panjang batang 300mm, lalu kalikan volume penempaan dengan 1,25 sebagai volume batang, diameter batang dihitung menjadi φ80mm, yang awalnya menghasilkan spesifikasi material φ80mm × 300mm.

2, persiapan batang paduan titanium. Batang tempa (digulung), permukaannya mempunyai lapisan lapisan yang keras dan rapuh, die forging, lapisan tersebut perlu dihilangkan, agar tidak menyebabkan retaknya permukaan billet pada saat penempaan. Diameter lebih besar dari 50mm, umumnya diputar untuk menghilangkan 5mm. pembubutan, seperti bagian individu yang masih rusak, harus dipoles untuk menghilangkannya, kedalaman penggilingan tidak lebih dari 0,5 mm. ujung batang R5 membulat, untuk menghindari retaknya blanko saat ditempa.

3, pemilihan peralatan. Kekuatan penempaan dihitung sebesar 4000t. Konduktivitas termal paduan titanium rendah, suhu ruangan aluminium 1/15, besi 1/5, palu tempa penempaan paduan titanium kecepatan lebih cepat ketika efek termal pusat mudah menghasilkan fenomena panas berlebih, kinerja penempaan memiliki dampak yang lebih besar, dan deformasi panas yang dihasilkan oleh pers tidak terlihat jelas. Menurut persyaratan presisi penempaan dan situasi aktual peralatan pabrik saya, pilih mesin press sekrup berenergi tinggi 5000t sebagai peralatan penempaan.

4, pelumasan billet. Suhu pemanasan awal billet 120 ± 30 derajat, pemanasan awal dalam tungku pemanasan awal selama 20 menit, pelumas kaca yang disemprotkan secara merata, pengeringan pelumas permukaan billet sebelum memuat tungku.

5, spesifikasi pemanasan. Menurut standar untuk menentukan suhu penempaan awal paduan titanium TC4 960 derajat, suhu penempaan akhir 800 derajat, waktu penahanan 0,8 menit/mm. Paduan titanium memiliki konduktivitas termal yang rendah, untuk mencegah oksidasi dan penyerapan hidrogen yang terlalu panas, tungku baru dan tungku yang sudah lama tidak digunakan dalam waktu lama harus dikosongkan terlebih dahulu dibakar untuk menghilangkan kelembapannya lalu digunakan. akurasi bidang suhu tungku ± 10 derajat. Temperaturnya terlalu tinggi, susunannya menjadi kasar, butirannya kasar; suhunya terlalu rendah, ketahanan deformasinya besar, mudah menimbulkan retakan dan cacat penempaan lainnya.
6, pembuatan billet. Tujuannya adalah untuk mendistribusikan logam secara wajar, produk ini perlu mengumpulkan logam di kedua sisi dan ujung penempaan, desain bentuk billet sangat penting untuk efek pencetakan sebelum penempaan dan penempaan akhir. Untuk menghindari deformasi berlebihan yang disebabkan oleh retaknya blanko, deformasi blanko Kurang dari atau sama dengan 60%, bentuk blanko dirancang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

7, penempaan desain rongga cetakan. Api pertama untuk menyelesaikan produksi blanko dan pre-forging, api kedua untuk menyelesaikan final forging dan presisi forging. Setelah pra-penempaan, pemotongan tepi, sandblasting, penggilingan, di satu sisi, untuk menghilangkan cacat permukaan tempa, meningkatkan kualitas permukaan tempa setelah penempaan akhir; di sisi lain, ujung tombak dapat mengurangi ketahanan pembentukan logam, sehingga mendukung ketebalan ukuran tempa yang dapat digunakan. Desain rongga untuk empat rongga (Gambar 3): billet (kiri atas) → pra-penempaan (kanan atas) → penempaan akhir (kanan bawah) → penempaan presisi (kiri bawah). Tujuan dari desain rongga penempaan presisi adalah untuk meningkatkan umur cetakan dan akurasi dimensi penempaan. Untuk membentuk penempaan penuh, rongga yang relatif kompleks dan lebih dalam ditempatkan di cetakan atas. Kontrol deformasi: desain ketebalan pelat cetakan billet untuk 21,5 mm, ukuran desain ketebalan pelat pra-penempaan 12 mm, ketebalan pelat penempaan akhir 5,2 mm, deformasi penempaan akhir lebih besar dari 30%, jika tidak maka akan mudah menyebabkan butir penempaan ukuran, penurunan kinerja. Suhu pemanasan awal cetakan: 200-300 derajat .
8, desain cetakan canggih. Desain cetakan ujung tombak memiliki dua rongga (Gambar 4), sisi kanan dari ujung tombak pra-penempaan, ujung tombak untuk menahan bagian dari tepi terbang yang digunakan sebagai bahan atas penempaan akhir, rongga kiri untuk penempaan akhir setelah tepi pemotongan rongga. Untuk memotong tepi secara presisi, pemotongan tepi celah cetakan atas dan bawah dirancang untuk 0.8mm, desain struktur selongsong pemandu pilar pemandu untuk perakitan cetakan tepi potong dan pemosisian serta kontrol bagian atas dan akurasi dimensi jarak bebas die yang lebih rendah.

9, Penempaan pendinginan dan perlakuan panas. Setelah penempaan berpendingin udara, perlakuan panas anil selesai.
10, Polusi dan pembersihan paduan titanium dalam proses penempaan. Billet harus dibersihkan sebelum dipanaskan, tidak boleh ada minyak, serbuk besi, produk yang diklorinasi, sidik jari tidak boleh tertinggal; tungku listrik tidak boleh ada sisa kulit teroksidasi, tidak boleh ada billet baja, bagian bawah pelat lapisan tungku juga harus dituang baja tahan karat; billet dilapisi dengan pelumas kaca, atau dipanaskan dalam atmosfer pelindung.