Procédé de formage superplastique d'une plaque en alliage de titane

Les méthodes de formage superplastiques des tôles en alliage de titane peuvent être grossièrement divisées en trois types:

(1) Formage sous vide;

(2) Formation de pression d'air (moulage par soufflage);

(3) Formage par compression (moulage couplé). Les deux premières méthodes sont des méthodes courantes pour former des produits en plastique (ou en verre). Le formage superplastique de plaque de titane est une déformation d'écoulement visqueux ou semi-visqueux, donc le formage à basse pression peut être utilisé. Le formage pneumatique peut également être utilisé en combinaison avec le formage sous vide.

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1. méthode de formation sous vide

Les méthodes de formage sous vide peuvent être divisées en deux types: la méthode des matrices convexes et la méthode des matrices concaves.

Le procédé de matrice de gaufrage est un procédé de formage dans lequel la laine chauffée est adsorbée sur une matrice convexe ayant la forme interne d'une pièce, et est utilisée pour former une pièce qui nécessite une précision dimensionnelle élevée à l'intérieur. Le procédé de matrice concave est un procédé de force de formage dans lequel la laine chauffée est adsorbée sur une matrice concave ayant la forme d'une pièce, et est utilisé pour former une pièce qui nécessite une grande précision des dimensions externes. D'une manière générale, le premier est utilisé pour former des conteneurs plus profonds, et le second est utilisé pour former des conteneurs moins profonds.

Le formage sous vide est également un type de formage pneumatique, mais la pression de formage ne peut être que d'une atmosphère. Par conséquent, pour les plaques de titane, seules des pièces minces, des formes simples et une courbure douce peuvent être formées. Il ne convient pas pour former des pièces plus épaisses, des formes plus complexes et des pièces plus déformées.


2. Méthode de formage pneumatique (méthode de moulage par soufflage)

Il s'agit d'un processus de bombement spécial.

Le processus de bombement traditionnel est réalisé par bombement mécanique, hydraulique ou bombé explosif. La pression et l'énergie utilisées sont relativement élevées et la quantité de déformation n'est généralement pas importante en raison de la limitation de la plasticité du matériau. Le moulage par soufflage est une sorte de technologie de formage qui permet d'obtenir une grande quantité de déformation à faible énergie et basse pression. Il s'agit d'une technologie de formage de feuilles différente du concept de processus traditionnel. Étant donné que le métal est libre pendant le processus de déformation, presque toute l'énergie est consommée dans le travail de déformation, et la perte de friction est très faible (pour le moulage par soufflage libre, il n'y a pas de perte de friction), ce qui est essentiellement différent des autres formes d'emboutissage.

Le moulage par soufflage peut être divisé en deux types: le moulage par soufflage libre et le moulage par soufflage. La caractéristique du moulage par soufflage de moule est la formation d'un demi-moule. Semblable au formage sous vide, il est également divisé en deux types: le formage convexe et le formage concave. La différence est que la pression de formage peut être supérieure à une atmosphère, et la pression est ajustée de sorte que des pièces aux formes complexes et aux changements de courbure importants peuvent être fabriquées.

(1) Méthode de moulage par soufflage libre

Il s'agit de la forme la plus simple de moulage par soufflage. Sa caractéristique est qu'aucun moule n'est utilisé, et les pièces typiques soufflées sont des pièces sphériques.

(2) Méthode de formation de poinçon

Cette méthode consiste à former un espace de pression fermé à l'extérieur de la laine de plaque de titane. Après que la plaque de titane a été chauffée à la température superplastique, la laine est déformée superplastiquement sous la pression du gaz comprimé et s'approche progressivement de la surface du moule jusqu'à ce qu'elle soit la même que le moule. Entièrement ajusté, faisant les mêmes pièces que le profil du moule. La précision dimensionnelle de la surface intérieure de la pièce formée est élevée, la forme est précise, la profondeur et la largeur sont relativement grandes et le traitement du moule est également facile, mais le démoulage est plus difficile et les matières premières sont plus chères. Le bas de la pièce formée par cette méthode est plus épais que l'environnement.

(3) Méthode de formage

Différent du procédé de formation de poinçon, un espace de pression fermé est formé à l'intérieur de la laine de plaque de titane pendant le processus de formation. La précision dimensionnelle de la surface extérieure de la pièce formée est élevée, la forme est précise, la pièce est facile à démouler et les matières premières sont relativement peu coûteuses, mais la profondeur et la largeur sont relativement petites et le traitement du moule est également difficile . Le bas de la pièce formée par cette méthode est plus fin que l'environnement.


3. Méthode de moulage par compression

Un moule d'accouplement est utilisé. Différent du type de compression ordinaire, la température est élevée et la vitesse de moulage est beaucoup plus lente.

Parce que le moule de couplage métallique qui peut résister à la température superplastique de la plaque de titane est difficile à fabriquer et la précision de la coordination est difficile à garantir (en particulier pour les moules aux formes complexes), le formage superplastique de la plaque de titane est rarement utilisé.