其他钣金成形工艺方法

飞机钣金工岗位基础理论与实践目录第一章金属变形基本理论第二章模线样板第三章钣金分离工艺第四章弯曲第五章拉深成形第六章橡皮成形第七章拉形成形第八章旋压成形第九章落压成形第十章其他钣金成形工艺方法第十章其他钣金成形工艺方法第一节喷丸成形第二节加热成形第三节蠕变成形和应力松弛成（校）形第四节冷冲挤和胀形第五节高能成形【教学目标】了解喷丸成形的原理；掌握喷丸成形的过程；喷丸成形零件的种类；掌握蠕变成形和应力松弛成（校）形；掌握冷冲挤和胀形；理解加热成形、高能成形【教学重点】蠕变成形和应力松弛成（校）形。【教学难点】冷冲挤和胀形的过程。第十章其他钣金成形工艺方法第一节喷丸成形一、喷丸成形的原理喷丸成形是利用高速的球形弹丸打击零件表面，使零件产生变形，以达到成形目的的一种工艺方法。1—压缩空气；2—喷嘴；3—球形弹丸；4—被加工的零件图1-1喷丸成形原理图（1）喷丸成形时高速运动的球形弹丸撞击材料表层，使一定深度的表层产生塑性延伸变形。喷丸在材料表面形成的应力层，阻止和延缓裂纹的产生、扩展，能提高零件的疲劳强度。（2）材料接受给定弹流的喷射，当覆盖率达到饱和状态，零件就再不变形。（3）喷丸的送进方式和弹流参数可以随意匹配，加工程序有很大的灵活性。（4）只要提供足够的弹丸散射面积，一般被加工零件的长宽尺寸不受限制。第一节喷丸成形二、喷丸成形的特点第一节喷丸成形二、喷丸成形的特点（5）喷丸零件表层压应力的存在，提高了材料疲劳性能和抗应力腐蚀能力，该工序可以和喷丸强化同步进行。（6）喷丸工艺的设备和工艺装备结构简单，造价低廉。（7）喷丸工艺对工人操作技巧和经验积累依赖性很大。目前，尚未出现严格定量的工艺程序，针对具体零件靠试喷数据和工人技术进行加工。第一节喷丸成形三、喷丸成形的方法图1-2喷丸成形的方法第一节喷丸成形三、喷丸成形的方法图1-3第一节喷丸成形三、喷丸成形的方法图1-4三、喷丸成形的方法第一节喷丸成形图1-5材料成形加热的目的：（1）增加材料在一次成形中所能达到的变形程度。（2）降低材料的变形抵抗力。（3）提高零件的成形准确度。第二节加热成形一、镁合金的成形工艺1.加热温度镁合金加热成形温度2.加热方法常用的加热方法有三种：一是加热毛料；二是加热模具；三是同时加热毛料和模具。3.模具材料4.润滑剂镁合金热压成形所用的润滑剂应有足够的耐热性，并且不致引起腐蚀。一、镁合金的成形工艺第二节加热成形一、镁合金的成形工艺第二节加热成形5.镁合金压制工艺（1）冲裁和剪切（2）弯曲（3）翻边6.操作注意事项（1）去掉氧化层的毛料应在10昼夜以内完成加工。（2）加工中，如果润滑油未擦净会产生污损，则应在三昼夜内进行除油处理。（3）禁止用石墨铅笔划线，可用划针或红蓝铅笔划线。（4）氧化处理之前，所有边缘和尖角应倒圆，氧化处理后在24h内涂底漆。（5）严格控制加热成形温度，温度过高产生过烧，成形性能降低；温度过低，易脆裂而报废。第二节加热成形一、镁合金的成形工艺图1-6镁合金的加热成形1.加热温度钛合金加热成形为温度第二节加热成形二、钛合金的成形工艺材料牌号成形温度/℃允许的最大保温时间工业纯钛TA1，TA2，TA3400～500204～538℃/4h538～593℃/2h593～649℃/1h钛合金TC1500～650TC3，TC4，TA7600～750第二节加热成形二、钛合金的成形工艺2.加热方法加热方法与镁合金基本相同。钛合金的加热方法主要有三种：一是加热毛料；二是加热模具；三是使用专用热压机床，同时加热模具和毛料。3.模具材料常用的钛合金加热成形模具材料模具材料适用温度备注5Cr25Ni11Si4Cr5MoVSi3Cr2W8V，9CrSi，5CrNiMo，5CrMnMo陶瓷650～800℃650℃以下400℃以下730℃以下

浇铸法制模

烧结温度在800℃以下第二节加热成形二、钛合金的成形工艺4.钛合金压制工艺（1）冲裁和剪切（2）弯曲（3）拉深（4）翻边（5）其他成形第三节蠕变成形和应力松弛成（校）形一、蠕变成形图1-7蠕变成形高温度、长时间和低应力是蠕变成形的特征，也是蠕变成形的条件。1—不锈钢保护板；2—钛板；3—加热元件；4—保温层；5—陶瓷模；6—容框；7—E型夹；8—密封；9—盖板第三节蠕变成形和应力松弛成（校）形一、蠕变成形图1-8真空蠕变成形装置

第三节蠕变成形和应力松弛成（校）形二、应力松弛成（校）形应力松弛成（校）形是制造钛合金零件和整体壁板零件普遍采用并行之有效的工艺方法，即采用先在室温下（或加热状态下）预成形，然后进行热校形，以制成尺寸符合要求的零件。应力松弛成（校）形工艺过程包括将预成形件和模具在热校形压床中加热到所需温度，合上模具，施加足够的压力，并保温、保压一定时间，最后取出零件。应力松弛成（校）形的机理主要是利用材料在高温下软化与应力松弛的综合效应，经过热校形可以减小回弹，大大提高零件的尺寸准确度。第三节蠕变成形和应力松弛成（校）形二、应力松弛成（校）形图1-9第四节冷冲挤和胀形一、冷冲挤1.冷冲挤的原理将厚毛料放入凹模的空腔内，利用凸模加压，迫使毛料向凸、凹模间隙中流动，冲挤成较深的薄壁筒形件。

1—凹模；2—凸模；3—毛料

图1-10冷冲挤原理第四节冷冲挤和胀形一、冷冲挤2.冷冲挤的分类根据材料的流动方向，冷冲挤可以区分为正挤、反挤和正反挤。3.冷冲挤的特点（1）冷冲挤是一种无切屑、少切削、高效率的先进工艺。（2）能对铝合金、铜、低碳钢、高碳钢、合金钢（如20Cr，40Cr，1Cr18Ni9Ti）零件成功地进行冷冲挤加工。（3）冷冲挤零件的质量好，强度高，壁厚均匀，尺寸精确，精度可达到精磨的水平。零件的强度特别是疲劳强度好。（4）一道冷冲挤模能代替多道拉深模。第四节冷冲挤和胀形一、冷冲挤第四节冷冲挤和胀形二、胀形1.胀形的原理及应用胀形是将直径较小的筒形或锥形毛坯，利用由内往外膨胀的方法，成形为直径较大或有曲母线的旋转体零件。在飞机工厂中，胀形用于制造副油箱的外壳，校正焊接管套的直径等。2.胀形的变形极限第四节冷冲挤和胀形二、胀形3.胀形的工艺方法胀形可采用不同的方法来实现，其中常用的有刚性模胀形、软模胀形和液压胀形。图1-11第四节冷冲挤和胀形二、胀形图1-12第五节高能成形一、爆炸成形1.爆炸成形的原理爆炸成形是用炸药爆炸产生的高压通过各种介质（水、空气或砂子）产生冲击波，使毛料产生高速塑性变形的成形方法。2.爆炸成形的特点（1）对飞机小批量、多品种、改型快的生产特点适应性好，投产快。（2）设备简单，投资低。（3）能源价廉，易控制。（4）能成形一些常规方法难成形的零件。第五节高能成形一、爆炸成形3.爆炸成形的主要参数药形；药位；药量图1-13第五节高能成形一、爆炸成形图1-14第五节高能成形二、电液成形在液体介质（通常为清水）中，利用电容器中储存的电能在电极之间产生火花，瞬时放电产生的高能冲击波，使毛料产生塑性变形而贴附于模具的一种成形方法称为电液成形。图1-15第五节高能成形二、电液成形1—变压器；2—整流器；3—电阻；4—辅助间隙；5—电容器；6—液体7—筒壁；8—插座；9—主电极；10—毛料；11—模具；12—抽气孔；13—主间隙图1-16电液成形原理第五节高能成形三、电磁成形原理电磁成形的原理与电液成形相似，只是在空气介质中装上适当的线圈代替水中的电极即可对金属材料进行成形加工。1—升压变压器；2—整流器；3—限流电阻；4—电容器；5—开关；6—放电线