超塑性成形 專用HD諧波減速機(jī)SHG-14-50-2A-GR超塑性是指在特定的條件下，即在低的應(yīng)變速率(ε=10-2~10-4s-1)，一定的變形溫度(約為熱力學(xué)熔化溫度的一半)和穩(wěn)定而細(xì)小的晶粒度(0.5~5μm)的條件下，某些金屬或合金呈現(xiàn)低強(qiáng)度和大伸長(zhǎng)率的一種特性。其伸長(zhǎng)率可超過100%以上，如鋼的伸長(zhǎng)率超過500%，純鈦超過300%，鋁鋅合金超過1000%。目前常用的超塑性成形的材料主要有鋁合金、鎂合金、低碳鋼、不銹鋼及高溫合金等。
1)金屬塑性大為提高過去認(rèn)為只能采用鑄造成形而不能鍛造成形的鎳基合金，也可進(jìn)行超塑性模鍛成形，因而擴(kuò)大了可鍛金屬的種類。
2)金屬的變形抗力很小一般超塑性模鍛的總壓力只相當(dāng)于普通模鍛的幾分之一到幾十分之一，因此，可在噸位小的設(shè)備上模鍛出較大的制件
3)加工精度高超塑性成形加工可獲得尺寸精密、形狀復(fù)雜、晶粒組織均勻細(xì)小的薄壁制件，其力學(xué)性能均勻一致，機(jī)械加工余量小，甚至不需切削加工即可使用。因此，超塑性成形是實(shí)現(xiàn)少或無切削加工和精密成形的新途徑。
板料成形
其成形方法主要有真空成形法。
真空成形法有凹模法和凸模法。將超塑性板料放在模具中，并把板料和模具都加熱到預(yù)定的溫度，向模具內(nèi)吹入壓縮空氣或?qū)⒛＞邇?nèi)的空氣抽出形成負(fù)壓，使板料貼緊在凹?；蛲鼓Ｉ?，從而獲得所需形狀的工件。對(duì)制件外形尺寸精度要求較高時(shí)或淺腔件成形時(shí)用凹模法，而對(duì)制件內(nèi)側(cè)尺寸精度要求較高時(shí)或深腔件成形時(shí)則用凸模法。
真空成形法所需的氣壓為105Pa，其成形時(shí)間根據(jù)材料和形狀的不同，一般只需20~30s。它僅適于厚度為0.4~4mm的薄板零件的成形。
板料深沖
在超塑性板料的法蘭部分加熱，并在外圍加油壓，一次能拉出非常深的容器。深沖比H/d0可為普通拉深的15倍左右。
擠壓和模鍛
超塑性模鍛高溫合金和鈦合金不僅可以節(jié)省原材料，降低成本，而且大幅度提高成品率。所以，超塑性模鍛對(duì)那些可鍛性非常差的合金的鍛造加工是很有前途的一種工藝。
精密模鍛是在模鍛設(shè)備上的模鍛工藝。如精密模鍛傘齒輪，其齒形部分可直接鍛出而不必再經(jīng)切削加工。模鍛件尺寸公差等級(jí)可達(dá)CT12~CT15，表面粗糙度為Ra3.2~1.6μm。
一般精密模鍛的工藝過程大致是:先將原始坯料普通模鍛成中間坯料;再對(duì)中間坯料進(jìn)行嚴(yán)格的清理，除去氧化皮或缺陷;最后采用無氧或少氧化加熱后精鍛(圖2-62)。為了限度地減少氧化，提高精鍛件的質(zhì)量，精鍛的加熱溫度較低，對(duì)碳鋼鍛造溫度在900~450℃之間，稱為溫模鍛。精鍛時(shí)需在中間坯料中涂潤(rùn)滑劑以減少摩擦，提高鍛模生命和降低設(shè)備的功率消耗。
，嚴(yán)格按坯料質(zhì)量下料;否則會(huì)增大鍛件尺寸公差，降低精度。
②需要精細(xì)清理坯料表面，除凈坯料表面的氧化皮、脫碳層及其他缺陷等。
③為提高鍛件的尺寸精度和降低表面粗糙度，應(yīng)采用無氧化或少氧化加熱法，盡量減少坯料表面形成的氧化皮。
④精密模鍛的鍛件精度在很大程度上取決于鍛模的加工精度，因此，精鍛模膛的精度必須很高。一般情況下，它要比鍛件精度高兩級(jí)。精鍛模一定有導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，保證合模準(zhǔn)確。為排除模膛中的氣體，減小金屬流動(dòng)阻力，使金屬更好地充滿模膛，在凹模上應(yīng)開有排氣小孔。
⑤模鍛時(shí)要很好地進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻鍛模。
⑥精密模鍛一般都在剛度大、精度高的模鍛設(shè)備上進(jìn)行，如曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)或高速錘等。
粉末鍛造是粉末冶金成形方法和鍛造相結(jié)合的一種金屬加工方法。它是將粉末預(yù)壓成形后，在充滿保護(hù)氣體的爐子
中燒結(jié)制坯，將坯料加熱至鍛造溫度后模鍛而成。
與模鍛相比，粉末鍛造具有以下優(yōu)點(diǎn)。
①材料利用率高，可達(dá)90%以上;而模鍛的材料利用率只有50%左右。
②機(jī)械性能高。材質(zhì)均勻無各向異性，強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性都較高。
③鍛件精度高，表面光潔，可實(shí)現(xiàn)少或無切削加工。
④生產(chǎn)率高，每小時(shí)產(chǎn)量可達(dá)500~1000件。
⑤鍛造壓力小，如130汽車差速器行星齒輪，鋼坯鍛造需用總力為2500~3000kN壓力機(jī)，粉末鍛造只需總力為800kN壓力機(jī)。
⑥可以加工熱塑性差的材料，如難于變形的高溫鑄造合金可用粉末鍛造方法鍛出形狀復(fù)雜的零件。采用粉末鍛造出的零件有差速器齒輪、柴油機(jī)連桿、鏈輪、襯套等。
高能高速成形是一種在極短時(shí)間內(nèi)釋放高能量而使金屬變形的成形方法。高能高速成形的歷史可追溯到100多年前，但由于成本太高及當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)展的局限，該工藝在當(dāng)時(shí)并未得到應(yīng)用。隨著高新技術(shù)的發(fā)展及某些重要零部件的特殊需求，近些年來，高能高速成形得以飛速發(fā)展。高能高速成形主要包括:利用高壓氣體使活塞高速運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生動(dòng)能的高速成形，利用爆炸產(chǎn)生化學(xué)能的爆炸成形，利用電能的電液成形，以及利用磁場(chǎng)力的電磁成形。
這些特殊的成形工藝不僅賦予了成形后的材料特殊的性能，而且與常規(guī)成形方法相比還有以下特點(diǎn)。
①高能高速成形幾乎不需模具和工裝以及沖壓設(shè)備，僅用凹模就可以實(shí)現(xiàn)成形。
②高能高速成形時(shí)，零件以極高的速度貼模，這不僅有利于提高零件的貼模性，而且可以有效地減小零件彈復(fù)現(xiàn)象。所以得到的零件精度高，表面質(zhì)量好。
③因?yàn)槭窃谒查g成形，所以材料的塑性變形能力提高，對(duì)于塑性差的用普通方法難以成形的材料，采用高能高速成形仍可得到理想的成形產(chǎn)品。
④高能高速成形方法對(duì)制造復(fù)合材料具有獨(dú)特的優(yōu)越性，例如，在制造鋼-鈦復(fù)合金屬板中，采用爆炸成形瞬間即可完成。
⑤高能高速成形是特殊的成形工藝，成本高、專業(yè)技術(shù)性強(qiáng)是這種工藝的不足之處。
利用高壓粘性介質(zhì)給坯料外力而實(shí)現(xiàn)擠壓的方法，稱為靜液擠壓法。
靜液擠壓所使用的高壓介質(zhì)，一般有粘性液體和粘塑性體。前者如蓖麻油、礦物油等，主要用于冷靜液擠壓和500~600℃以下的溫、熱靜液擠壓;后者如耐熱脂、玻璃、玻璃-石墨混合物等，主要用于較高熔點(diǎn)金屬的熱靜液擠壓(坯料加熱溫度在700℃以上的擠壓)。
與普通擠壓法一樣，根據(jù)需要，靜液擠壓可在不同的溫度下進(jìn)行。一般將金屬和高壓介質(zhì)均處于室溫時(shí)的擠壓過程，稱為冷靜液擠壓;在室溫以上變形金屬的再結(jié)晶溫度以下的擠壓過程，稱為溫靜液擠壓;而特點(diǎn)
靜液擠壓時(shí)的金屬流動(dòng)均勻，特別適合于各種包復(fù)材料的擠壓成形，如鈦包銅電極、多芯低溫超導(dǎo)線材的成形。
靜液擠壓時(shí)坯料處于高壓介質(zhì)中，有利于提高坯料的變形能力，因而靜液擠壓適于難加工材料的成形、精密型材成形。
靜液擠壓的材料主要有鋁合金、銅合金、鋼鐵等金屬材料，以及各種復(fù)合材料、粉體材料等。
用于靜液擠壓的坯料準(zhǔn)備比普通擠壓時(shí)的要求高。為了在擠壓初期順利地在擠壓筒內(nèi)建立起工作壓力，一般需要將坯料的頭部車削成與所用擠壓模模腔相一致的形狀。為了提高擠壓制品的質(zhì)量，防止污染高壓介質(zhì)，需要對(duì)坯料進(jìn)行車皮處理。坯料表面的車削狀態(tài)對(duì)擠壓制品的表面質(zhì)量影響較大。當(dāng)擠壓比較小時(shí)，要求表面粗糙度在幾個(gè)微米的范圍內(nèi);當(dāng)擠壓比較大時(shí)，要求表面粗糙度在十幾個(gè)微米以下。對(duì)于用于管材擠壓的坯料，還要進(jìn)行鏜孔。
