超塑成形

摘要： 轻量化材料与结构是现代航空航天工业的发展方向。铝锂合金密度小,比强度、比弹性模量高,是理想的航空航天材料。采用超塑成形/扩散连接工艺成形的空心夹层结构零件具有整体性好、设计自由度大、成形精度高、无残余应力等优点,而且能够大幅减重、降低成本,广泛应用于航空航天领域。针对航空航天领域对新一代复杂多层结构件整体化和轻量化的迫切需求,回顾了国内外铝锂合金的发展历程,介绍了国内外铝锂合金超塑成形、扩散连接以及超塑成形/扩散连接组合技术的发展现状及其在航空航天领域的应用,指出铝锂合金表面致密稳定氧化膜是阻碍其扩散连接接头质量提升的瓶颈问题,讨论去除铝锂合金表面的氧化层以及防止新的氧化层再生的相关工艺与机理,最后展望了铝锂合金超塑成形/扩散连接技术在航空航天领域的应用前景以及未来研究方向。

摘要： 研究了2种不同工艺对SP700钛合金薄板的超塑拉伸性能的影响,并测试了SP700钛合金薄板可达到的最大超塑性能。结果表明:采用最大m值超塑变形拉伸试验法,在775°C可得到SP700钛合金薄板试样的最佳超塑性能,超塑性可以达到3000%以上。

摘要： 针对新型高超音速飞行器的服役要求,迫切需要开发使用温度更高的轻质薄壁中空结构材料。分析了高超音速装备发展对耐高温轻量化结构的重大需求,综述了原位反应制备钛铝板材的研究现状,以及钛铝薄壁曲面结构国内外成形技术及应用进展。讨论了钛、铝箔材层状反应过程存在的扩散机制及控制难题、致密化过程孔洞形成及迁移机理。论述了塑性变形引入原位反应过程的原位反应扩散机制和规律,双向应力状态下的原位反应对抑制孔洞的产生和消除的作用,渐变材质高温变形规律和机制以及成形过程中构件的组织和性能演变规律。提出了"箔材原位反应与超塑成形一体化"新技术,将超塑性变形融入箔材反应过程,打破传统薄壁构件"先成材后成形"的局限,实现钛铝板材制备与其中空结构成形一体化。

摘要： 现阶段超塑成形已经被广泛用于制造大型的复杂薄壁型结构,是航空航天领域中的先进技术.对于超塑成形技术的研究和实际的生产应用来说,研发符合要求的超塑成形机床显得尤为重要.本文将分析传统超塑成形机床存在的问题,结合气动控制系统的改进策略,实现对传统机床的优化.

摘要： 温度是超塑成形中关键的工艺指标,其均匀性及升温速率等参数对于零件的成形质量至关重要,因此加热保温系统成为超塑成形装备的核心部件.本文设计的加热保温系统由上下加热平台、前后保温门和两侧保温门构成一个封闭的加热空间,通过上下加热平台不同区域内的加热功率协同控制,进行加热室内温度的均匀性控制和试验.

摘要： 本文从超塑成形原理出发, 介绍了超塑成形的过程以及超塑成形的优势;简述了国内外快速超塑成形材料制备方法、超塑成形设备和超塑成形技术在轨道交通领域的研究应用现状;提出了超塑成形民用化, 尤其是在轨道交通领域推广应用尚需解决的问题.%This paper mainly introduces the application of superplastic forming technology in the field of rail transportation. Based on the principle of superplastic forming, the superplastic forming process and the advantages of superplastic forming were introduced. The overseas and domestic research and application status of material preparation methods for rapid superplastic forming, superplastic forming equipment, and technology were also discussed in this paper. Finally, some unsolved problems on the popularization of the superplastic forming technology into civit use, especially in the field of rail transportation, were put forward.

摘要： 超塑成形是制造难变形材料复杂零部件的一种精密成形技术,超塑成形设备通过温度加热和测控系统以及成形速度和压力控制系统,使特殊材料在温度和气压作用下发生超塑变形.%Superplastic forming (SPF) is a precision forming technology for making complex parts of difficult-to-deform materials.SPF equipment through temperature heating and monitoring and control system,gas forming speed and pressure control system,so that special materials in the temperature and pressure under the action of superplastic Deformation.

摘要： 钛合金空心风扇叶片是目前国际大涵道比涡扇发动机的典型结构,但其研制在我国尚属首次,尤其是作为加工工艺的超塑成形/扩散连接机理研究亟需开展.本项目针对超塑成形/扩散连接过程机理不明确,工件加工缺陷大、成品率低,焊缝强度没有判定准则,工程设计和仿真分析缺乏理论依据的问题,旨在建立超塑成形/扩散连接焊缝受力机理与断裂行为预测方法,为我国大客发动机钛合金空心风扇叶片研制提供科学依据,同时提高我国超塑成形/扩散连接工艺和理论水平.

摘要： 超塑成形/扩散焊接(SPF/DB)工艺广泛应用于航空钛合金零件成形.本文利用PAM-STAMP针对飞机尾段TC4钛合金双层板超塑成形/扩散连接零件在920°C下的超塑成形过程进行建模仿真,得到零件的厚度分布情况.之后基于仿真实际生产得到相应的成形零件.测量实际零件的厚度分布,并与仿真得到的零件的厚度进行对比.结果发现实际成形零件与仿真结果的厚度分布趋势一致,但实际零件厚度减薄更为严重.

摘要： 利用有限元模拟软件对某型号中TC4钛合金空气舵超塑成形过程进行了数值模拟,获得了优化的压力-时间(p-t)曲线,采用数值模拟工艺参数进行空气舵试验件的研制,并对工艺参数进行优化,制造出了合格的空气舵产品.研究表明:数值模拟能够指导超塑成形/扩散连接试验,相对准确地预测试验结果,验证了数值模拟的实用性和准确性.

摘要： 管材弯曲成形是一项复杂的型材成形技术,尤其是薄壁小弯曲半径管材,内弧起皱和外弧拉裂、减薄等成形缺陷很难克服.本文根据薄壁小弯曲半径管材尺寸和结构特点,分析了不同成形工艺方法,并借助有限元分析软件Marc对各成形方法进行了有限元分析,结果表明半模成形、管材堵头封焊超塑成形和管材填料成形等方法均具有可行性,为解决薄壁小弯曲半径管材成形缺陷提供了方法依据.

摘要： 通过Ti-6Al-4V板材在超塑状态下恒应变速率拉伸试验,分别获得了材料在890°C、920°C和950°C不同真实应变速率下的应力-应变曲线;分析了Ti-6Al-4V超塑变形机理与超塑变形时的硬化现象,并建立了Ti-6Al-4V超塑变形本构模型,引入了相比例参数,扩展了模型适用范围;将建立的本构模型编写为子程序,嵌入到有限元软件ABAQUS中,对盒形件的超塑成形过程进行了仿真,并进行了实际成形试验,对比了盒形件厚度分布的仿真结果和试验结果,验证了模型的准确性.

摘要： 以晶粒尺寸在10μm以内的细晶TA15薄板在不同温度、不同应变速率下的高温超塑拉伸性能为基础,针对不同深宽比的正方形网格进行成形数值模拟及四层结构成形工艺研究.结果表明,TA15薄板在温度为920°C左右、应变速率为10-3s-1～5×10-4s-1时可得到较大延伸率,可实现深宽比为1∶1.25的正方形网格成形.另外制备了具备该深宽比的4×4阵列四层结构件,并将该技术应用至飞行器舵翼类零件的成形中.

摘要： 本文对钛合金半环的超塑成形技术进行了工艺研究.采用正反胀形方法来控制成形后半环的壁厚,并通过数值模拟手段,对壁厚控制的关键即正反胀形模具型面进行了优化设计,同时进行了试验验证.结果表明数值模拟数据较好的预测了超塑成形后的半环壁厚分布,利用优化后的正反胀模具实现了半环试验件的壁厚均匀化.该方法能够明显提高材料利用率和后续车加工效率,并降低制造成本.

摘要： 本文主要针对5A90铝锂合金超塑性能和扩散连接性能进行研究,并在此基础上进行中空双层结构件的SPF/DB组合工艺的试验研究.在不同变形温度和应变速率的条件下,进行高温拉伸试验,超塑成形最佳变形温度是400oC,应变速率是0.001s-1,此时的延伸率为243.97％;遵循正交设计原则,对扩散连接性能进行研究,结果表明,当连接温度为540oC、保温时间为2.5h、表面粗糙度为800#时,扩散连接接头具有较好的焊合率,达到99％左右,接头剪切试验表明断裂部位基本集中在母材处,最大接头剪切强度可以达到143MPa,且接头区域的组织与母材基本相同;根据板材基本性能试验,利用SPF/DB组合工艺成形得到外观质量良好的5A90铝锂合金中空双层结构件.

摘要： 文中对航空发动机TC4钛合金板件进行超塑性拉伸,获得了不同变形率下的超塑性拉伸试件;随后对超塑性拉伸后的试件进行室温下的静强度试验,研究了不同变形率对TC4板材的屈服强度、抗拉强度以及断后延伸率等静力学性能的影响规律.考虑到超塑性成形过程受高温循环及大变形两个因素的影响,基于加工硬化率与应变之间的关系推导了超塑性成形后材料屈服强度与变形率之间的计算公式,并根据本文的试验结果对公式进行了验证,结果表明计算值与试验值吻合较好.

摘要： 文中对航空发动机TC4钛合金板件进行超塑性拉伸,获得了不同变形率下的超塑性拉伸试件;随后对超塑性拉伸后的试件进行室温下的静强度试验,研究了不同变形率对TC4板材的屈服强度、抗拉强度以及断后延伸率等静力学性能的影响规律.考虑到超塑性成形过程受高温循环及大变形两个因素的影响,基于加工硬化率与应变之间的关系推导了超塑性成形后材料屈服强度与变形率之间的计算公式,并根据本文的试验结果对公式进行了验证,结果表明计算值与试验值吻合较好.

摘要： 本发明提供一种注射模塑成形用模具、注射模塑成形方法和注射模塑成形品，其目的在于能够有效地抑制产生毛刺，且形成多个通孔。该目的通过注射模塑成形用模具来达到，该成形用模具(2)具备固定模具(40)和可动模具(50)，在该固定模具(40)和该可动模具(50)之间形成有模腔(51)，其中，包括：棒状的多个销(63、64)，其被设置在可动模具(50)，合模时在模腔(51)内使前端部与固定模具(40)抵接；弹性按压部件(65)，其被配置在模腔(51)外，在合模时把多个销(63、64)一并向固定模具(40)进行按压。

摘要： 从经由共轭双烯单体与烯键不饱和酸单体共聚制备的共轭双烯系橡胶胶乳成形的蘸塑成形品，其特征在于它是用一种水溶性多价金属盐交联的，而且实质上没有含硫硫化剂、该硫化剂用促进剂和氧化锌中任何一种；蘸塑成形用组合物；和蘸塑成形品制造方法。该蘸塑成形品几乎没有针孔，显示出良好手感，而且有令人满意的强度。

摘要： 在本发明的吹塑成形方法中，使用备有不使型坯3胀出到金属模10、20之外的型坯闭塞装置31、32的吹塑成形金属模10、20。即，首先，在框体闭合工序(B)阶段，利用型坯闭塞装置31、32形成型坯3不会胀出到金属模10、20之外的密闭空间，同时，确保型坯3内具有所需的空气。在以后的金属模闭合工序(C)中，在金属模10、20压紧型坯3的同时，型坯3内的压力开始增加，可使型坯3与金属模图案设计面11连续地接触。从而，由于因冷却造成的型坯3的收缩均匀地进行，可避免条痕、皱褶及复制不均匀等造成的成形不良，获得外观良好的吹塑成形制品。

摘要： 已往使用的注射模塑成形机中,未干燥状态的树脂颗粒被用设定为规定温度的干燥机完全除去未干燥树脂颗粒中的水分和气体,把除去了水分和气体的干燥颗粒投入注射模塑成形机。因此,在把颗粒投入到注射模塑成形机之前,对于颗粒中的水分和气体要进行严格的质量管理。在注射模塑成形未干燥树脂颗粒时,评价注射的树脂,控制颗粒供给量、减压度等的作动条件,特定能得到合格品的最适当作动条件和最适当堆积量。检测供给到注射成形腔内的颗粒堆积量,根据该检测信息,控制向注射成形腔内的供给。另外,在注射成形腔的溶融过程中,在减压下把从颗粒蒸发的水分和气体排到大气中。

摘要： 一种模内注塑成形方法、通过该模内注塑成形方法制造出的成形件及模内注塑成形装置，该模内注塑成形方法通过使树脂流入配置着具有多层的薄膜(5)的成形空间，来对该树脂进行注塑成形，从而使薄膜(5)的多层中、由树脂构成的成形件的表面一侧的层转印至该成形件的表面，所述模内注塑成形方法包括张力改变工序，在该张力改变工序中，在树脂流入成形空间之前，使作用于薄膜(5)的张力局部改变。

摘要： 本发明涉及膜内注塑成形件、模内注塑成形用膜及模内注塑成形件的制造方法，该模内注塑成形件包括：成形后的树脂；转印膜，该转印膜具有与所述成形后的树脂接触的粘接层；以及多个填料，这些填料的体积的至少一部分包含在所述粘接层内。

摘要： 本发明提供一种注射模塑成形用模具、注射模塑成形方法和注射模塑成形品，其目的在于能够有效地抑制产生毛刺，且形成多个通孔。该目的通过注射模塑成形用模具来达到，该成形用模具(2)具备固定模具(40)和可动模具(50)，在该固定模具(40)和该可动模具(50)之间形成有模腔(51)，其中，包括：棒状的多个销(63、64)，其被设置在可动模具(50)，合模时在模腔(51)内使前端部与固定模具(40)抵接；弹性按压部件(65)，其被配置在模腔(51)外，在合模时把多个销(63、64)一并向固定模具(40)进行按压。

摘要： 从经由共轭双烯单体与烯键不饱和酸单体共聚制备的共轭双烯系橡胶胶乳成形的蘸塑成形品，其特征在于它是用一种水溶性多价金属盐交联的，而且实质上没有含硫硫化剂、该硫化剂用促进剂和氧化锌中任何一种；蘸塑成形用组合物；和蘸塑成形品制造方法。该蘸塑成形品几乎没有针孔，显示出良好手感，而且有令人满意的强度。

摘要： 本发明公开了一种端环的超塑成形工装及其超塑成形方法，属于轻量化结构设计及超塑成形技术领域，解决了现有技术中端环原材料利用率低、加工周期长难以满足成本控制及大规模生产的需求的问题。工装包括下模、上模、位于上模和下模构成的成形腔内的芯模、两个侧向压模以及用于驱动侧向压模沿侧向压模的轴向运动的驱动模，侧向压模位于上模和下模两侧，且侧向压模插入成形腔内。方法包括如下步骤：提供两个端环毛坯和一套超塑成形工装；对端环毛坯和超塑成形工装进行加热；分别向两个端环毛坯的外壳坯、外筒坯和内壳坯之间构成的内外密闭腔体中充气；分别向两个内壳坯与工艺筒之间构成的内工封闭腔体内充气。该工装和方法可用于端环成形。

摘要： 本发明公开了一种板料超塑成形加工方法及超塑气压加载装置，属于板料超塑成形加工技术领域，该方法及气压加载装置的特征在：板料超塑变形始终控制在最佳应变速率及最佳应变速率范围附近，充分发挥材料的超塑性能，改善成形零件的壁厚均匀性，提高成形零件的使用性能。本发明的气压加载装置，包括控制系统、上模气压加载系统、下模气压加载系统和上下模抽真空系统，采用本发明的超塑成形加工方法及气压加载装置，能够进行高温合金、钛合金、铝合金、镁合金、金属基复合材料、金属间化合物等板料的超塑成形、背压成形、正反成形工艺，成形复杂零件外形。