【正文】 同時(shí)又考慮到該法的局限性 ， 因此常利用冷成形制作鈦板 預(yù)成形件 ， 而后再用 熱校形 的方法消除不符合設(shè)計(jì)圖紙要求的缺陷 ， 如冷成形后常出現(xiàn)的角度 、 彎曲半徑 、 型面尺寸和外型的超差 ，凸彎邊上出現(xiàn)的不易清除的皺紋 ， 零件起皺與扭曲 ， 腹板鼓動(dòng)或翹曲等 。 10℃ ，10min。為消除殘余應(yīng)力 ， 改善材料性能 ， 必須進(jìn)行退火 。 若分二次拉伸 ， 中間退火以消除冷作硬化及內(nèi)部殘余應(yīng)力 ， 可進(jìn)一步提高 K值 ， 如 TC1的K值由 。 實(shí)踐也證實(shí)了鈦合金筒形件的拉深性能并不比 LY12M、 30CrMnSi和1Cr18Ni9Ti等材料遜色 。 根據(jù)試驗(yàn)作出的統(tǒng)計(jì)方程 ， 極限拉伸系數(shù) K與 的關(guān)系為： K=+ 177。 如平緩的雙曲度蒙皮可在常溫下用蒙皮拉形機(jī)成形；如果彎曲半徑較大 ， 直線型材可在室溫下壓彎成形；壓制形狀簡(jiǎn)單且彎曲半徑較大的彎曲件；成形簡(jiǎn)單的拉深件等 。 鈦和鈦合金板材零件在可以采用冷成形方法生產(chǎn)時(shí) ， 應(yīng)盡量采用 。 在飛機(jī)制造中冷成形是鋁合金 、 黑色金屬 （ 鋼 ） 的鈑金件常規(guī)的生產(chǎn)方法 ， 在常用的沖壓成形設(shè)備上進(jìn)行 。 所以 ， 用剛剛產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)變作為回彈的指標(biāo) ， 即 Ee?? ?其值越大，成形精度越低。 它使零件的角度 、 半徑和深度等與模具產(chǎn)生顯著的偏差 ， 這是鈦成形的主要困難之一 。 鈦合金零件 其他金屬零件 粘著點(diǎn) 51 4. 回彈 眾所周知 ， 要使板料成形 ， 必須要施加一個(gè)超過它屈服點(diǎn)的應(yīng)力 ， 使其產(chǎn)生塑性變形 ， 并迫使它與模具貼合 。 正因?yàn)檫@樣 ， 鈦材不宜制作螺紋和齒輪 。 j??50 3. 抗磨損性 鈦和鈦合金的抗磨損性很低 ， 因?yàn)殁伜推渌饘僭诨瑒?dòng)接觸狀態(tài)下 ， 很容易 “ 焊接 ” 在一起 。 為建立評(píng)判方法 ，選用相同尺寸與厚度尺寸的長(zhǎng)板條 ， 在兩端同樣鉸支下 ， 沿長(zhǎng)度受壓 ， 并使應(yīng)力剛好達(dá)到塑性狀態(tài) ， 這時(shí)板條的長(zhǎng)度 L與厚度 t之比就代表該材料在成形時(shí)的相對(duì)穩(wěn)定性 ， 或叫抗皺能力 。 一為受拉時(shí) ， 比如拉彎或拉型的穩(wěn)定性 ， 這主要取決于材料的均勻延伸率 或 n值 ， 而厚向異性指數(shù) 的影響則很小 。 塑性變形可達(dá)到的程度歸結(jié)起來可表達(dá)為應(yīng)變速度 、 溫度與應(yīng)力狀態(tài)的函數(shù) 。 拉伸斷裂時(shí)包括整個(gè)長(zhǎng)度上的均勻變形和局部細(xì)頸區(qū)的集中變形 ， 把延伸率細(xì)分為 出現(xiàn)細(xì)頸前的均勻延伸率 和 細(xì)頸區(qū)的局部延伸率 ， 對(duì)使用來說更方便 。 現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： 48 1. 變形性 常用的變形性指標(biāo)是單向拉伸時(shí)的相對(duì)延伸率 δ和拉斷時(shí)的斷面收縮率 ψ。 47 ? 鈦板的成形特性 要制作一個(gè)形狀復(fù)雜的優(yōu)質(zhì)鈑金件 ， 需要涉及板材許多方面的性質(zhì) 。 所謂工藝性是指合金材料及由這種合金制作的結(jié)構(gòu)的綜合性能 ， 它能采用最完善的工藝 ， 在材料消耗最少 、 時(shí)間最短的條件下保證較高的質(zhì)量 。 用板材成形制作的零件有各種 蒙皮 、 包括 整流包皮 和 整流罩 在內(nèi)的復(fù)雜形狀零件 、 帶孔或下陷的直線和曲線型板制零件 、 帶翻邊及波紋槽的平面零件等 。 綜合鈦的各種有關(guān)特性 ， 可以簡(jiǎn)要地歸納成以下幾點(diǎn)： ● 比重小 ， 強(qiáng)度大 ， 比強(qiáng)度高； ● 能耐多種介質(zhì)的腐蝕 ， 特別是對(duì)海水的抗蝕性能突出； ● 在高溫下化學(xué)性能活潑 ， 易受污染； ● 屈強(qiáng)比高 ， 塑性變形區(qū)小 ， 常溫下加工困難； ● 彈性模量低 ， 回彈大； ● 延性較低； ● 對(duì)切口 、 劃傷以及其它表面缺陷敏感 ， 易產(chǎn)生裂紋 、 擦傷 ，容易粘接； ● 熱傳導(dǎo)率?。? ● 細(xì)小粒子容易著火 。 隨著鈦板應(yīng)用的擴(kuò)大 ， 熱成形與熱校形技術(shù) 也得到發(fā)展 。 對(duì)于缺口、缺陷以及變形速度敏感性大，給沖壓成形帶來不利影響。為了消除應(yīng)力，零件于沖壓后應(yīng)進(jìn)行退火處理。 ● 鈦的抗磨損能力比不銹鋼還低，極易損傷零件和模具。再加上彎曲性能不好，在起皺部件波紋部常可見到彎裂（即所謂“皺裂”），這也是鈦板成形中的一大問題。凡有彎曲變形的工序（如閘壓和橡皮成形），工件的彎曲半徑都應(yīng)加大。 因此容易發(fā)生破壞而出現(xiàn)廢品 ， 或只能作變形程度較小的零件 。 ● 鈦及其合金的彈性模量 E小 ， 僅為鋼材的一半左右 ， 因而反映沖壓回彈大小的 /E的比值比鋼大得多； ● 均勻延伸率 δ值或穩(wěn)定性指數(shù) n值較低 ， 所以拉伸發(fā)生失穩(wěn)前的應(yīng)變較小 。 ● 在常溫下鈦的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度十分接近 ， 因而決定了材料的塑性變形范圍窄 ， 成形過程中變形稍大就有可能產(chǎn)生破壞 。但這不應(yīng)妨礙人們對(duì)其進(jìn)行具體分析 ， 掌握其特性 ， 以便作出恰當(dāng)?shù)奶幚?。 首先下料切邊工序就因剪刀刀刃磨損太快而成為難題；校形時(shí)錘頭極易鐓粗 ， 敲修過程中錘頭彈回很高 ， 零件 、 模具上錘擊印痕累累仍未能使零件貼模就范 。 40 國(guó)內(nèi)在開始生產(chǎn)鈦零件時(shí) ， 碰到的問題也很多 。 就其彈性大小而論 ， 它超過了彈簧鋼板 。 這樣 ， 在鈦板零件生產(chǎn)過程中便遇到了大量的成形問題 。 五十年代開始 ， 在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上采用了鈦板零件 。 在熄滅正在燃燒的鈦時(shí) ， 不能使用普通滅火劑（ 水 、 泡沫滅火劑和二氧化碳 ） ， 必須使用鎂火焰用的干砂 、 白云石灰以及適宜的滅火器 。 因此選擇成分適宜的冷卻液和把冷卻液送至加工區(qū)的壓力起著重要作用 。 鋸切時(shí) ， 采用有波紋形鋸齒的鋸條 ， 齒距 5~6mm。因此 ， 零件的固定和加工必須 使刀具相對(duì)于零件支點(diǎn)的扭矩和彎矩為最小 。 36 鈦零件車外圓時(shí) （包括車外皮）的切削用量不同切削深度 (m m ) 下的切削速度 （ m / m in ）進(jìn)給量m m /r 1 2 3 40. 080 . 1 00 . 1 50 . 2 00 . 2 50 . 3 053. 85 0 . 04 4 . 24 0 . 53 8 . 03 6 . 051. 64 8 . 04 2 . 03 9 . 03 6 . 53 4 . 450. 54 6 . 74 1 . 23 7 . 53 5 . 63 3 . 549. 54 6 . 04 0 . 53 7 . 03 5 . 03 3 . 037 加工鈦合金比加工鋼一般要求更高的切削力 ， 因此必須 采用高剛性機(jī)床 。 切削速度應(yīng)比鋼降低 2～ 3倍 ， 以保證刀具的必要壽命 。由于硬殼的硬度和厚度不均勻 ， 對(duì)切削加工性影響也不相同 。 此外 ， 刀刃前面不形成積屑 ， 而加工鋼時(shí)有積屑 ， 它有利于導(dǎo)熱 。 34 切屑與刀前表面的接觸面積比鋼小50~66%， 而刀尖上的接觸壓力卻增大同樣的幅度 ， 因而局部溫度很高 ， 足以引起氧化和形成薄的堅(jiān)硬層 ， 使切削加工困難 。 金屬基體 ， 特別是零件表層的性能不一 ， 促使刀具磨損 。 金屬氣體含量過高 ，切屑便無法塑性變形 ， 而且收縮率變?yōu)樨?fù)值 。 33 屈服極限與強(qiáng)度極限之比很高 ， 使鈦合金冷作硬化增高 ， 即冷作硬化層增大 ， 從而降低合金塑性 ，使刀具磨損加劇 。 31 幾