TC4 티타늄 합금 단조 공정 및 툴링 설계

티타늄 합금은 저밀도, 높은 비강도, 고온 저항, 내식성 및 비자성 등과 같은 우수한 종합 특성을 가지고 있습니다. 티타늄 합금 단조품은 항공 및 항공 우주 제조 산업에서 널리 사용될뿐만 아니라 광범위한 특성을 가지고 있습니다. 해양, 화학, 자동차 산업 및 의료 기기 분야의 응용 분야. 따라서 우리는 이 연결 플레이트를 제조하기 위한 이상적인 재료로 TC4 티타늄 합금을 선택했습니다. 단조 공정 및 툴링 설계 포인트:

1, 바 재료 사양 선택. 단면해석을 위한 3차원 모델을 통해 단조의 큰 단면이 양쪽 끝단에 위치해 있음을 알 수 있으며, 등가직경은 Φ90mm, 나머지 단면은 등가직경이 Φ68mm, 단조품이다. 길이 방향 단면 크기는 비교적 균일합니다. 단조품의 길이는 300mm로 다양한 유사형 단조품을 개발한 경험에 따르면 양단 성형이 가득하기 위해 바의 길이가 단조품의 크기에 가깝기 때문에 예비선정은 막대 길이를 300mm로 하고 단조품의 부피에 막대의 부피인 1.25를 곱하면 막대 직경은 Φ80mm로 계산되며, 이는 초기에 재료 Φ80mm × 300mm의 사양이 됩니다.

2, 티타늄 합금 바 준비. 단조(압연) 막대의 표면에는 단단하고 부서지기 쉬운 층이 있으며, 단조 시 단조 시 빌렛 표면에 균열이 발생하지 않도록 층을 제거해야 합니다. 직경이 50mm보다 크며 일반적으로 5mm를 제거하기 위해 회전합니다. 개별 부품에 여전히 결함이 있는 선삭 가공은 연마하여 제거해야 하며 연삭 깊이는 0.5mm를 넘지 않아야 합니다. 단조 시 블랭크의 균열을 방지하기 위해 R5 둥근 모서리의 바 끝 부분.

3, 장비 선택. 단조력은 4000t로 계산된다. 티타늄 합금 열전도율이 낮고 실온은 알루미늄 1/15, 철 1/5, 단조 해머 단조 티타늄 합금 속도는 중앙 열 효과가 과열 현상을 일으키기 쉽고 단조 성능이 더 큰 영향을 미치며 변형이 발생합니다. 언론에서 발생하는 열은 분명하지 않습니다. 단조 정밀 요구 사항과 공장 장비의 실제 상황에 따라 단조 장비로 5000t 고에너지 스크류 프레스를 선택합니다.

4, 빌렛 윤활. 빌렛 예열 온도 120 ± 30도, 예열로에서 20분 동안 예열, 유리 윤활제를 고르게 분사, 퍼니스에 적재하기 전에 빌렛 표면 윤활제 건조.

5, 난방 사양. 표준에 따르면 TC4 티타늄 합금의 단조 시작 온도는 960도, 최종 단조 온도는 800도, 유지 시간은 0.8min/mm입니다. 티타늄 합금은 열전도율이 낮기 때문에 과열된 산화와 수소의 흡수를 방지하기 위해 새로운 용광로와 장시간 사용하지 않는 용광로는 먼저 비워서 태워서 수분을 제거한 후 사용하십시오. 퍼니스 온도 필드 정확도 ± 10도. 온도가 너무 높으면 조직이 거칠어지고 입자가 거칠어집니다. 온도가 너무 낮고 변형 저항이 크고 균열 및 기타 단조 결함이 발생하기 쉽습니다.
6, 빌렛 만들기. 목적은 금속을 합리적으로 분배하는 것입니다. 이 제품은 단조품의 양쪽과 끝 부분에 금속을 모으는 것이 필요하며, 빌렛의 형상 설계는 단조 전 및 최종 단조 성형 효과에 매우 중요합니다. 블랭크의 균열로 인한 과도한 변형을 방지하기 위해 블랭크의 변형률이 60% 이하로 블랭크의 형상은 그림 2와 같이 설계된다.

7, 단조 금형 캐비티 디자인. 블랭크 제작 및 사전 단조를 완료하기 위한 1차 화재, 최종 단조 및 정밀 단조를 완료하기 위한 2차 화재. 단조품의 표면 결함을 제거하기 위해 사전 단조, 절삭날, 샌드블래스팅, 연삭 후에 최종 단조 후 단조품의 표면 품질을 향상시킵니다. 반면에 최첨단은 금속 형성 저항을 감소시킬 수 있으며 이는 단조품 크기의 두께에 도움이 됩니다. 4개의 캐비티에 대한 캐비티 설계(그림 3): 빌렛(왼쪽 위) → 예비 단조(오른쪽 위) → 최종 단조(오른쪽 아래) → 정밀 단조(왼쪽 아래). 정밀 단조 캐비티 설계의 목적은 금형 수명과 단조 치수 정확도를 향상시키는 것입니다. 완전한 단조를 형성하기 위해 상대적으로 복잡하고 깊은 캐비티가 상부 금형에 배치됩니다. 변형 제어: 빌렛 금형 판 두께 설계 21.5mm, 사전 단조 판 두께 설계 크기 12mm, 최종 단조 판 두께 5.2mm, 최종 단조 변형은 30% 이상입니다. 그렇지 않으면 단조 입자가 발생하기 쉽습니다. 크기, 성능 저하. 금형 예열 온도: 200-300도.
8, 최첨단 금형 설계. 절삭날 금형 설계에는 사전 단조 절삭날의 오른쪽, 최종 단조 상부 재료로 사용되는 플라잉 엣지의 일부를 유지하기 위한 절삭날, 절삭 후 최종 단조를 위한 왼쪽 캐비티 등 두 개의 캐비티(그림 4)가 있습니다. 공동. 엣지 정밀도를 절단하기 위해 상부 및 하부 다이의 클리어런스를 절삭하기 위해 0.8mm로 설계되었으며, 절삭 엣지 다이 조립 및 상부 위치 결정 및 제어를 위한 가이드 필러 가이드 슬리브 구조 설계 다이 클리어런스 치수 정확도가 낮습니다.

9, 단조 냉각 및 열처리. 단조품을 공랭시킨 후 어닐링 열처리를 완료합니다.
10, 단조 공정에서 티타늄 합금의 오염 및 청소. 빌릿은 가열하기 전에 청소해야 하며 기름, 철분, 염소 처리된 제품이 없어야 하며 지문이 남지 않아야 합니다. 전기로는 잔여 산화피막이 있어서는 안 되며, 강철 빌릿이 없어야 하며, 용광로 라이닝 플레이트 바닥에도 스테인레스강을 주조해야 합니다. 유리 윤활제로 코팅된 빌렛 또는 보호 분위기에서 가열됩니다.