超塑成形(SPF)液压机beoplay体育iso下载

介绍

超塑性是金属或金属合金的一种特性,它们在高温下更具延展性。由于这一特性,合金可以拉伸成更大的尺寸,产生高强度、轻量、复杂几何形状的部件。

在超塑性成型(SPF)工艺中,金属板暴露于真空系统中的氩(极纯度)的惰性气体。气体在模具的腔体上均匀地施加到片材上。该材料以模具形状成形以产生所需的部件,包括类似于中空或蜂窝结构的三维结构。可变气体压力用于确保实现所需的厚度。

400吨超塑成型压力机

材料和应用

超塑性存在于各种材料中,包括金属和合金、陶瓷、大块金属玻璃和地质材料。铝在超过500摄氏度的温度下会变成超级塑料,钛在超过900摄氏度的温度下会变成超级塑料。市场上也出现了新型合金,它们即使在较低温度下也表现出超塑性。

这样的材料允许更薄的板,提高模具的寿命和零件,并减少组件的重量和成本。与传统成形方法相比,SPF可节省材料(>10%),减少模具成本(>20%),缩短交货期,提高零件强度。

SPF最显着的优势之一是生产比传统压力机更大,更强,更轻的零件,具有较少的关节和焊接。例如,这部分是在该方法中使用的特定(和秘密)层压材料,例如用于制造喷射发动机的制造。

SPF部件的高强度重量比和耐腐蚀性能使其成为航空航天工业应用的理想选择。SPF压机用于一些世界上最广泛的商用飞机项目,生产机翼部件、发动机外壳、叶片和舵。SPF还用于汽车部件、医疗设备、建筑面板,甚至高尔夫球杆头。

SPF在航空工业行动的一个例子是使用飞机制造业的领先,空间,和国防,Ti-6AI-4V合金用于制造一个短舱center-beam框架在一个单一的组件,作为替代96年八个元素和紧固件之前需要使用防晒系数和扩散连接,节省了55%的成本和33%的重量。

扩散粘合是另一个过程,更环保,在核和航空航天行业中使用,以在真空或惰性气体环境中粘合多个薄片。固态扩散过程允许片材的分子在高温和压力下整合,同时保留大部分的单个金属或合金的固有性质。

建立工艺参数

SPF过程非常明确,需要在极高的温度下长周期时间。在930到970摄氏度之间的温度下,在930和970摄氏度之间进行平均时间约为7小时。

慢的成形率使得该过程非常适合低批量生产应用,尽管它是SPF的缺点之一。幸运的是,工艺技术的进步已经为更快的吞吐量和改进的循环时间进行了方法,使SPF对高批量应用更具竞争力,例如用于汽车应用程序。

下表概括了SPF的一些过程参数:

参数 范围
典型的吨位 50 - 800吨
典型的床的大小 60 " x 40 "至120 "至80 "
典型的紧迫压力 500 - 1000 psi
600吨超塑成型压力机

例子:

SPF压力机的吨位规格取决于模具和部件的尺寸。压力机实际上是夹紧机构,其速度与一般的压力机操作不一样。除了需要500 psi的压力来打开压力机,吨位必须更高,以提供适当的夹紧效果。

如果这个零件的尺寸是50英寸乘30英寸,那么这个零件的面积就是1500平方英寸。用1500平方英寸乘以压力:500 psi等于75万磅的力(或375吨)。理想情况下,压力机吨位应该是450到500吨,快速关闭速度约50英寸每分钟,快速返回50英寸每分钟,并按1到5英寸每分钟。

必须确保材料厚度均匀,以确保保持均匀的拉伸强度。该过程还必须容纳弹簧背部的效果,这一旦在生产过程中释放压力就会发生。

同样,当存在摩擦和粘合时,可以发生磨损,这导致局部粗糙度和其他表面缺陷。当将其加热到超级塑性状态时,铝尤其如此,并且经受压缩力的影响。为了防止中间材料粘附在模具上,这导致材料流动的变化在拉伸时,使用高温润滑来限制摩擦并减轻陷入困境的风险。

液压SPF压力机设计

专门为SPF应用设计的液压机处于任何SPF操作的核心。几个关键的SPF Press功能将对过程结果产生影响:

  • 精确和可重复的氩气压力和多区域温度控制。这些都是成功的SPF操作的关键因素。为了最大化这些系统的有效性,需要灵活和可重复的压力机控制。精密气体管理系统包括热交换器,用于排气过程中的热气体冷却,并提供精确和可重复的氩气压力。
  • 创新的液压和控制功能,允许压力吨位增加成比例的氩气压力上升,反之亦然,以减少模具密封的负荷。
  • 高效的隔热罩和陶瓷绝缘是Macrodyne SPF压机的标准,并提供由该过程产生的高温的最佳绝缘,同时确保长部件寿命和操作员安全。
  • 专门的柱塞导向装置由中心柱塞式导向装置和位于十字头的温度补偿导向杆/防旋转装置组成,增强了移动压板的导向作用。
  • 高速数据采集系统提供了增加的处理变量信息的访问,并优化新闻界和内部网络之间的数据集成。
  • 先进的控制系统管理过程变量,包括多区域温度控制,确保成功的超塑性成形操作。
  • 用于快速和安全更换模具的滚动垫。它们是可定制的,可用于单方向或t型行程的单模和双模配置。
175吨超塑性成型压力机
为什么Macrodyne ?

无论您是SPF过程的新手,还是代表有丰富应用经验的公司,我们鼓励您联系我们今天。我们可以与您一起优化您的生产环境,帮助您以更高的产量和更低的成本实现一流的零件质量。