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精密锻压

/precision forging/
最后更新 2023-01-05
浏览 153
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在锻压设备上,使用精密模具制造无切削余量或少切削余量锻件的工艺。

英文名称
precision forging
所属学科
航空宇航科学与技术

精密锻压相比自由锻,材料利用率提高80%以上;可节省大量机械加工工时,生产效率高,同时锻压件金属流线能沿零件外形合理分布而不被切断,有利于提高零件的疲劳性能和抗应力腐蚀性能。精密锻压工艺在航天航空工业中用于制造形状复杂、壁薄、要求金属流线分布和难切削材料的锻件,如整体叶轮、叶片、钛合金、高温合金、铝合金、镁合金等。航天工业中常用的精密锻压方法有精密模锻、等温模锻、超塑性等温模锻等。

在压力机上使用精密模具和模座进行模锻的工艺。采用精密模锻可以大量生产高精度的锻件。锻件尺寸偏差小,其表面粗糙度(Ra)值仅为3.2~6.3微米。采用精密模锻生产的零件,结晶组织细密,金属流线连续,力学性能高。被应用于航天航空领域战略、战术导弹、卫星等装备,以及中、小尺寸的支架、端框以及壳体、发动机涡轮盘、叶片等结构件上。

将金属毛坯与模具仪器加热到模锻温度,在保持等温状态下使毛坯慢速变形的模锻工艺。适合制造要求严格控制变形温度的高温合金、钛合金以及镁合金零件。利用金属材料在适当的高温和应力下,经过长时间保温发生蠕变,或利用具有应变速率敏感性的材料和相变材料等出现的超塑性,来实现薄壁、形状复杂或难变形金属的成形。被应用于航天航空领域高温合金发动机涡轮盘、钛合金整体叶轮、铝合金以及镁合金复杂箱体、支架类零件等。

具有超塑性的金属毛坯与模具一起加热并保持在材料的超塑性温度范围内,以蠕变方式使之模锻成形的工艺。该工艺优点在于显著提高变形金属的塑性,降低模锻力减少模具消耗,提高零件尺寸精确,减少机加工量或零件不加工,制品组织均匀,综合性能良好。利用超塑性等温模锻加工的材料多为有色金属及其合金,如铝合金、镁合金、铜合金和钛合金等。被应用于航天航空进气道、喷管、气瓶、舵翼等部件。

利用可分模具从两个或多个方向对模腔内的坯料施加工艺力使坯料成形的模锻方法,是一种挤、锻相结合的综合工艺。与普通模锻相比,只需一次加热,能够减少工序和节约能源,提高锻件的性能,主要应用于制造导弹的喷管、阀门等零件。

  • 姚泽坤.锻造工艺学与模具设计.西安:西北工业大学出版社,2013.
  • 尚育如.航天工艺基础知识培训教材.北京:中国宇航出版社,2005.

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