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TC4钛合金铸造工艺及工装设计

2020-10-01 12:22

TC4钛合金铸造工艺及工装设计

图2空白设计实体

10.钛合金铸造过程中的污染与清洗。加热前应清洁坯料,不允许有油污、铁屑和氯化产品残留指纹。电炉内不得留有氧化皮,钢坯底部衬板也应采用铸造不锈钢;在毛坯上涂上玻璃润滑剂或在屏蔽气氛中加热。

4.毛坯润滑。坯料预热温度为12030,在预热炉中预热20min,均匀喷洒玻璃润滑剂,将坯料外观润滑剂烘干,然后装炉。

图4修剪模具

2.钛合金棒材的制备。铸造用锻(轧)棒有一层硬脆的层,需在模锻前去除,以免铸造时毛坯外观开裂。一般直径大于50mm时,车削去除5mm。如果车削后个别零件仍有缺陷,必须抛光以消除它们。抛光深度不超过0.5毫米。在棒材两端打磨R5角,以避免铸坯在铸造过程中开裂。

5.加热规格。根据标度,TC4钛合金的初锻温度为960,终锻温度为800,保温时间为0.8 min/mm,钛合金的热导率较低。为了防止过热氧化和吸氢,新炉和长时间不用的炉在使用电炉前应空烧除去水分。温度场精度为10。温交过程中显微组织过度粗化,晶粒粗大;温度过低,抗变形能力过高,容易产生裂纹等铸造缺陷。开发的加热曲线如图1所示。

7.锻造模腔设计。第一次火完成制坯和预锻,第二次火完成终锻和精锻。一方面,预锻后的修整、喷砂、打磨去除锻件的外观缺陷,提高终锻后锻件的外观质量;另一方面,切边后可以降低金属成形阻力,有利于锻件的厚度和尺寸。型腔设计为四个型腔(图3):制坯(左上)预锻(右上)终锻(右下)精锻(左下)。精锻模腔设计的目的是提高模具寿命和锻件尺寸精度。将较大且较深的锻件型腔放在上模上,形成全锻。变形控制:毛坯模筋板厚度设计为21.5mm,预锻筋板厚度设计为12mm,终锻筋板厚度为5.2mm,终锻变形大于30%,否则锻件晶粒粗糙度容易降低。模具预热温度:200 ~ 300。

钛合金锻件具有低密度、高比强度、耐高温、耐腐蚀、无磁性等优异的综合性能。钛合金锻件不仅广泛应用于航空航天制造,还广泛应用于海洋、化工、汽车和医疗设备行业。因此,我们选择TC4钛合金作为制造相邻板的理想材料。铸造工艺和工装设计要点:

图3空腔展开

图1加热曲线

8.切边模设计。切边模设计有两个腔(图4)。右侧是预锻后的切边腔,而部门飞边则留作终锻。为保证切边精度,上下模间隙设计为0.8 mm,导柱导套结构设计用于切边模装配和定位,控制上下模间隙尺寸精度。

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