Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Штамповка титановых сплавов

Штамповка титановых сплавов

06.07.2017

В настоящее время в нашей стране и за рубежом изготавливают широкую номенклатуру штамповок. Штамповки отличаются сложной конфигурацией, резким изменением сечений, наличием тонких ребер, полотен, небольших радиусов закруглений. На рис. 129 приведены примеры некоторых штамповок различного назначения. В табл. 37 представлены ориентировочные параметры штампованных заготовок из титановых сплавов, которые могут быть изготовлены на существующем оборудовании.


Наиболее распространена штамповка титановых сплавов в открытых штампах на паровоздушных (ПВШМ) и скоростных (CM) штамповочных молотах, кривошипных горячештамповочных (КГШП), винтовых (с гидравлическим, электрическим или фрикционным приводом) (ВП) и гидравлических (ГП) прессах, а также установках изотермического деформирования (УИД).
Гораздо менее развита закрытая штамповка, несмотря на существенные преимущества, связанные с отсутствием вытекания металла в заусенец: на 10—20% меньшим расходом металла, более благоприятной структурой и более высокой точностью размеров. Затруднения в применении закрытой штамповки связаны с необходимостью более точного развеса исходной заготовки, ограничением штампуемых конфигураций, а также относительно меньшей стойкостью штампов.
Закрытые штампы конструктивно разделяют на штампы с цельной и разъемной матрицей. Среди штампов с цельной матрицей выделяют в особую группу штампы для выдавливания.
Штамповку в штампах с цельной матрицей производят на ПВШМ, CM, КГШП, ВП, ГП. Выдавливание, как правило, производят на оборудовании, снабженном выталкивателями (КГШП, CM, ВП).
Штамповку в штампах с разъемными матрицами производят на горизонтально-ковочных машинах и специализированных механических и гидравлических прессах.
При получении точных вертикальных размеров штампованных поковок необходимо учитывать возможности деформирующего оборудования. В общем случае величина недоштамповки зависит от величины упругой деформации оборудования и штамповой оснастки, геометрии штампа и заусенечной канавки, точности дозирования энергии при ударном деформировании и т. д.
На гидравлических, фрикционных, гидровинтовых прессах возможна штамповка до упора в специальные точные по высоте подкладки либо в контактные поверхности смыкающихся половин штампа; на скоростных молотах, кроме этого, получению минимальной недоштамповки способствует точное дозирование энергии удара. На кривошипных прессах точность по высоте определяется настройкой пресса и его жесткостью. Наибольший разброс величин недоштамповки свойствен паровоздушным штамповочным молотам.
При выборе оборудования для изготовления штамповок с тонкими элементами следует иметь в виду, что более тонкие сечения лучше оформляются на оборудовании ударного действия.
Точность размеров штамповок, изготавливаемых на обычном молотовом и прессовом оборудовании, находится в пределах 5—6 классов. При изготовлении штамповок на CM, ВП, а также на УИД точность повышается до 4—5 классов. Наименьшая шероховатость поверхности соответствует 4—5 классу.
Разработка чертежа штамповки

Разработке чертежа штамповки предшествует анализ конструкции детали на технологичность, позволяющий оценить степень возможного приближения контура ее к контуру готового изделия. Влияние нетехнологичности деталей в конечном счете сказывается на увеличении напусков и соответственном снижении коэффициента использования металла, характеризуемого, например, отношением массы детали к массе штамповки.
Оценка технологичности детали и штампованной поковки особенно важна для титана — металла дорогостоящего и труднообрабатываемого. На рис. 130 и в табл. 38 приведены нетехнологичные элементы деталей с приблизительной оценкой их влияния на коэффициент использования металла (КИМ).


Напуски обусловлены наличием закрытых сечений; созданием условий для извлечения детали из штампа; наличием тонких сечений (ребер, стенок, полотен), выходящих по размерам за пределы технологических возможностей деформирующего оборудования; наличием элементов штамповок, не обеспечивающих удовлетворительной стойкости штампов. Чаще всего речь идет о незаполнении узких глубоких щелей. Иногда элементами, ухудшающими условия формообразования штамповок, являются внутренние радиусы скруглений чрезмерно малой величины. В этих случаях под ребрами и стенками возможно образование зажимов, а также прострелов, более часто наблюдаемых при штамповке на молотовом оборудовании. При широких полотнах (значительном расстоянии между ребрами) возникают затруднения в получении тонкого полотна. При выдавливании резкие переходы сечений приводят к образованию застойных зон, а при заполнении массивных сечений — утяжин.
Особый вид нетехнологичности представляют штамповки, характеризуемые значительной разницей площади сечений. Резкое различие степеней деформации не только создает затруднения в наборе металла, но и вызывает различие структуры и механических свойств в массивных и тонких элементах штамповок.
При назначении величин конструктивных элементов (толщин полотен, толщин и высот ребер, радиусов закруглений, штамповочных уклонов и припусков на обработку) обычно руководствуются отраслевыми стандартами, а. также литературными данными.
Когда в технологический процесс изготовления штамповок не включены операции травления, минимальный припуск на механическую обработку определяется толщиной газонасыщенного слоя.
При установлении разъема имеет значение учет того, что заполнение ручья выдавливанием легче происходит в верхнем, чем в нижнем ручье штампа. Наличие сложного разъема приводит к повышению стойкости штампа. При заполнении полости ручья выдавливанием внутренние радиусы должны быть больше, чем при осадке. При этом величины радиусов должны повышаться с увеличением глубины полости, так как малые радиусы закруглений внутренних углов требуют при заполнении резкого повышения удельных усилий, что ведет к понижению стойкости штампа.
При штамповке для облегчения заполнения оказываются полезными магазины в центральной области тонких полотен, иногда отверстия.
Усадку титановых сплавов принимают в пределах 0,8—1,0%.
Выбор переходов формоизменения

При изготовлении штамповок из титановых сплавов необходимо учитывать следующее
Поверхность исходной или прошедшей фасонную ковку заготовки перед штамповкой должна быть зачищена для удаления дефектов и газонасыщенного слоя. Цилиндрические заготовки обтачивают.
Перед штамповкой заготовку необходимо подготовить по конфигурации и размерам. На практике это выполняют путем многократных прочерчиваний и расчетов заготовки. При этом чем сложнее конфигурация штамповки и чем большее формоизменение требуется для ее получения, тем сложнее выдержать минимальную степень деформации.
На практике используют следующие заготовки:
- осесимметричные, подвергаемые торцовой штамповке, при которой возможно применение предварительной осадки, формовки, прошивки, предварительного и окончательного штамповочного ручьев;
- с удлиненной осью, для изготовления которых могут применяться протяжка, подкатка, гибка, предварительная и окончательная штамповка;
- катаные и кованые плиты, также подвергаемые при необходимости формовочным заготовительным операциям, штамповке в предварительном и окончательном ручьях.
Кроме того, существует группа массивных заготовок очень сложных конфигураций, требующих предварительной формовки.
При необходимости подготовки заготовок под окончательную штамповку могут быть применены процессы свободной ковки на молотах и гидравлических прессах; высадки на ГKМ и электровысадочных машинах, вальцовки в ковочных вальцах.
Термомеханические режимы штамповки

Термомеханические режимы штамповочных операций устанавливают, исходя из технологических характеристик деформируемых сплавов, с учетом температуры полного полиморфного превращения.
В табл. 39 приводятся рекомендуемые температуры штамповки на оборудовании статического и ударного действия.

Пластическое деформирование титановых сплавов можно производить на различном оборудовании, однако используемое оборудование неравноценно по результирующему действию на точность и свойства получаемых заготовок.
Технологические возможности штамповочного оборудования зависят от скорости инструмента, а также конструктивных особенностей, влияющих на длительность рабочего цикла. К последним прежде всего следует отнести: наличие и скорость действия выталкивателей; скорости вспомогательных перемещений траверс, выдвижных столов; степень точности перемещения деформирующих органов машины и др.
При обработке титановых сплавов немаловажное значение имеет также сохранение постоянства условий пластического деформирования, обеспечиваемого деформирующим оборудованием в течение операции. Различие в степени постоянства условий штамповки проявляется прежде всего между молотовым и прессовым оборудованием вследствие:
1) осуществления нагружения на прессах за один жим, а на молотах — за несколько ударов;
2) более высокого по величине температурного эффекта молотовой штамповки.
Эти технологические факторы обусловливают несколько больший разброс механических характеристик у молотовых штамповок.
Технологические смазки и защитно-смазочные покрытия

Особенности физико-химических свойств титановых сплавов вызывают необходимость применения защитносмазочных покрытий, которые должны:
1) предупреждать образование газонасышенного слоя, поглощение газов во время нагрева и деформации;
2) способствовать уменьшению охлаждения заготовки в процессе переноса от нагревательного устройства к машине и во время деформации;
3) выполнять функции технологической смазки в процессе пластического формоизменения, обеспечивая снижение деформирующего усилия, уменьшение износа штампа, а также получение требуемой чистоты поверхности штампованной заготовки.
Защитно смазочные покрытия, обладающие универсальными технологическими свойствами, пока неизвестны. Поэтому в практике обработки титановых сплавов применяют защитные покрытия, при определенных условиях об та дающие свойствами смазок (стекла, эмали).
В ряде случаев лучшие результаты дает применение комбинации защитных покрытий, наносимых на исходную заготовку, и смазок (графито-масляная смесь и др.), одновременно наносимых на штамп.
Смазочное действие покрытий в особенности заметно для штамповок относительно простой конфигурации с развитой поверхностью, В этом случае покрытия способствуют существенному снижению усилия штамповки, препятствуют свариванию деформируемого металла и штампа.
Защитно-смазочные покрытия. При нагревании стекло размягчается и постепенно переходит из твердого в вязкое и жидкое состояние, образуя непрерывные тонкие пленки. Наиболее важной характеристикой стеклянного расплава является вязкость, зависящая как от температуры, так и от состава стекла.

Теплоизоляционные свойства стеклопокрытий высоки благодаря низким значениям теплопроводности [0,7—1,34 Вт/(м-°С)]. Поэтому пленка стекла толщиной 0,1 мм уже является заметным тепловым барьером между заготовкой и штампом. В табл. 40 приведены маркий условия применения стекол, рекомендуемых в качестве стеклопокрытий для сплавов титана
Температурные интервалы применения в качестве защитно-смазочных покрытий некоторых эмалей приведены ниже:

Исключая окалинообразование, существующие стекла не гарантируют полного предупреждения образования газонасыщенного слоя, который за время нагрева 30—60 мин достигает толщины 0,1—0,15 мм, а за 4 ч — более 0,3 мм. Это, однако, значительно меньше, чем без применения стеклопокрытий.
Удаление стеклопокрытий с поверхности штампованных заготовок производят обычно путем травления.
Технологические смазки. Способы приготовления и применения технологических смазок проще, чем стеклопокрытий. В качестве смазок при штамповке титановых сплавов обычно применяют графитомасляную смесь, солевые смеси. В некоторых случаях оказывается пелесо-образным применение водографитной смеси.
Смазка должна тщательно наноситься на рабочую поверхность инструмента, однако избытка ее быть не должно. Наилучшим способом нанесения жидких смазок является пульверизация.
Для предварительных штампов смазка обязательна лишь тогда, когда имеет место интенсивное течение металла, в особенности при наличии элементов выдавливания.
В процессе штамповки следует особое внимание уделять смазке углов, выступов и других мест штампа, в которых происходит интенсивное течение металла Здесь смазка играет дополнительную роль охладителя штампа.
Штамповая оснастка
Конструктивно штампован оснастка для титановых заготовок не имеет особенностей по сравнению с оснасткой для изготовления штамповок из стали и алюминиевых сплавов.
Вместе с тем условия эксплуатации штампов при пластическом деформировании титана существенно сложнее, чем при штамповке алюминиевых сплавов и стали Поэтому выбор штампового материала и его механических характеристик после термообработки является важным этапом при разработке технологического процесса.
Кроме температурно-силовых и скоростных условий, на стойкость рабочего слоя штампов влияют абразивное действие газонасыщенного слоя, а также высокая адгезия титана и его сплавов к материалам инструмента.
В общем случае возможны следующие виды износа инструмента: смятие гравюры штампа; истирание гравюры; образование разгарных трещин; хрупкое разрушение. Смятие или хрупкое разрушение штампов, происходящее после небольшого количества нагружений, как правило, является показателем неправильного выбора штамповой стали и режима ее обработки для данного технологического процесса Показателем правильности выбора штамповой стали или режима ее тепловой обработки является постепенный износ поверхности штампа (разгар, истирание) при получении наибольшей для данных условий стойкости.
Существующие штамповые стали (как широко применяемые, так и перспективные) по характеру легирования, физико-механическим свойствам, а также технологическим характеристикам можно разделить на следующие группы.
Группа I — стали повышенной вязкости 5ХНМ, 5ХНВ, 40ХСМФ, 30Х2НМФ и др., применяемые как для небольших, так и для крупногабаритных молотовых и прессовых штампов, контейнеров, матриц. Обладая высокой пластичностью и ударной вязкостью, эти стали имеют низкую прочность и пониженную теплостойкость, они сохраняют твердость HRC 45—46 при температуре отпуска не выше 500° С. Благодаря ограниченному содержанию хрома и вольфрама (молибдена) структура в поковках больших сечений (800—900 мм) почти столь же однородна, как и в небольших заготовках. Стали хорошо деформируются и обрабатываются резанием, для них не требуются высокотемпературные закалочные печи (температура закалки 850—950° С); они имеют удовлетворительную прокаливаемость и относительно дешевы.
Группа II — комплекснолегированные стали 4Х5В2ФС, 4Х5ВМФС, 4ХЗВМФ и др., содержащие 2—5% Cr, сравнительно небольшие добавки вольфрама, молибдена, ванадия, кремния. Стали этой группы отличаются достаточно высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью, а также удовлетворительной теплостойкостью, сохраняют твердость HRC 47—48 при температуре отпуска 560—620° С. Они применяются для изготовления вставок молотовых и прессовых штампов при штамповке труднодеформируемых сплавов и высоком темпе штамповки, требующем интенсивного охлаждения штампа. Температуры закалки этих сталей несколько выше, чем сталей группы I, и может оказаться необходимым применение для нагрева под закалку высокотемпературных печей.
Группа III — стали ЗХ2В8Ф, 4Х2В5ФМ, 45ХЗВЗФЛ1С и др. с повышенным содержанием вольфрама. Эти стали обладают повышенной теплостойкостью, высокой прочностью, но низкой пластичностью и ударной вязкостью, сохраняют твердость HRC 45—46 при температуре отпуска 640—660° С. Они применяются главным образом для изготовления прессового инструмента, не испытывающего динамических нагрузок, но работающего в условиях значительного разогрева поверхности. Стали группы III плохо поддаются обработке давлением и механической обработке, для них требуются высокотемпературные закалочные печи, они склонны к образованию трещин и короблению, имеют ограниченную прокаливаемость.
Группа IV — штамповые стали высокой теплостойкости типа 2Х10В5МК10, 2Х8В9М2К8 и др., имеющие высокое содержание хрома, вольфрама и кобальта и применяемые для безударного деформирования при температурах до 700—750° С. Технологические характеристики этих сталей наиболее низки, по пластичности они близки к стали ЗХ2В8Ф.
Стали всех этих групп могут применяться для изготовления штампов при производстве титановых штамповок. Ниже приведены ориентировочные данные по температурным областям применения различных штамповых сталей:

В ряде случаев целесообразно применять штамповые стали после электрошлакового и вакуумно-дугового переплавов. Средняя стойкость штампов при этом возрастает за счет уменьшения разброса и приближения стойкости к максимальным показателям. Однако стоимость таких сталей до 1,5 раза выше, чем сталей обычной плавки.
Технологические процессы штамповки

Штамповки в виде стержня с утолщением, лопатки изготавливают путем высадки обточенного мерного прутка на ГКМ. Это позволяет обеспечить набор металла для деформирования законцовки и ребра жесткости. Схема высадки приведена на рис. 131.
Штамповка титановых сплавов

При высадке на ГКМ необходимо учитывать, что устойчивость прутка из титановых сплавов ниже, чем стального. Так, при высадке со свободным уши-рением стальной пруток позволяет получить коэффициент высадки K=l/d до 2,5. Для сплавов титана К не превышает 1,6—2. При более высоких значениях К появляются дефекты (овальность, осевое смещение высаженной части и др.).
Нормативы, рекомендуемые для высадки титана и его сплавов, приведены ниже:

Часть прутка, предназначенную для высадки, нагревают в щелевой печи.
При высадке за несколько переходов прутков диаметром < 30 мм перед каждым переходом желателен подогрев; для прутков диаметром > 30 мм после подогрева может быть проведено две высадки.
Заготовки под штамповку лопаток и других изделий можно получать выдавливанием.
Коэффициент вытяжки при выдавливании титановых заготовок с целью обеспечения достаточной стойкости инструмента должен быть в пределах 7—8.
Для распределения материала штамповок типа стержня с утолщением могут быть применены также процессы электровысадки и вальцовки. Штамповку в предварительном и окончательном штампах и последующую калибровку производят на Г1ВШМ или КГШП. Штамповка заключается в плющении фасонной заготовки в открытых штампах.
При штамповке лопаток на КГШП средние удельные усилия составляют: в предварительном штампе 40—70 кгс/мм2, в окончательном штампе 65—80 кгс/мм2, в калибровочном штампе 70—100 кгс/мм2.
Горячую калибровку лопаток во избежание некоторого понижения характеристик пластичности следует производить при температурах не ниже 600° С при небольших степенях деформации.
Припуск на штамповке зависит от вида последующей обработки: при чистовой фрезеровке 1,5—2 мм на сторону; при шлифовке 0,2—0,4 мм на сторону; при химическом фрезеровании 2—3 мм на сторону.
Штамповку полусфер и крышек осуществляют в одном и том же штампе за две и даже за три операции с промежуточными обрезкой заусенца, зачисткой поверхностных дефектов, обработкой заготовки в дробеструйной и пескоструйной камерах с последующим нанесением обмазки и нагревом.
Перед окончательной штамповкой часто меняют местами штампы (верхний на нижний).
Для изготовления стаканов небольших размеров (диаметр до 300 мм) применяют как прямое, так и обратное выдавливание. Неглубокие стаканы и полусферы при молотовой штамповке изготавливают преимущественно прямым выдавливанием. При этом штамповка остается на пуансоне, закрепленном внизу. Исходной заготовкой обычно служит обточенная шайба, полученная после всесторонней ковки.
Изготовление стаканов больших размеров (диаметр 300—700 мм) производят обратным выдавливанием. При штамповке на ГКМ, так же как на КГШП, может образовываться подстывший контактный слой толщиной до 0,8 мм, затрудняющий формообразование в связи С возрастанием среднего удельного давления. Влияние последнего особенно заметно при заполнении тонких элементов. Кроме того, подхоложенный слой, степень деформации которого невелика и может оказаться в пределах критической, в ряде случаев приобретает грубозернистую структуру, образующую ободок вокруг изделия.
Дно стакана обычно прошивают в последнюю очередь. Правку обычно не производят.
Втулки, кольца получают разрезкой на мерные заготовки штампованных стаканов или штамповкой кольцевых заготовок Втулки и кольца диаметром до 300 мм получают штамповкой на обычном кузнечно-прессовом оборудовании, в том числе на ГКМ.
Заготовки диаметром до 650—700 мм получают раскаткой из предварительно штампованных заготовок за один нагрев, а диаметром более 650 мм — раскаткой за два нагрева. Раскатку при мелкосерийном производстве осуществляют кузнечным способом на скобе. В серийном производстве кольцевые заготовки размерами до 3000 мм могут быть получены на кольцераскатных станах.
Штамповки типа дисков изготавливают из осаженных и обточенных шайб.
При штамповке диска рекомендуется ограничивать высоту исходной заготовки соотношением 1,5—2,0 диаметра и вращать заготовку между ударами во избежание перекоса заготовки при осадке.
В некоторых случаях применяют предварительные штампы для перераспределения материала. Перед штамповочной операцией заготовку подвергают дробеструйной или пескоструйной обработке, покрывают слоем эмали или стеклянного покрытия. В процессе штамповки возможны кратковременные подогревы заготовки. При высоких требованиях к качеству металла как предварительная заготовка (шайба), так и штамповка проходят ультразвуковой контроль, для чего предварительно проводят механическую обработку поверхности.
Поверхностное разрушение (растрескивание) металла при штамповке более типично для тихоходных гидравлических прессов и тем в большей степени возможно, чем менее нагрет штамп. Использование теплоизолирующих материалов уменьшает растрескивание, однако ухудшает качество поверхности изделия. Поэтому штамповки с необрабатываемыми поверхностями изготавливают, как правило, на быстроходном оборудовании, хотя размеры штамповок при этом ограничены.
Для уменьшения трещинообразования при штамповке на прессе также следует подогревать штамп до максимально возможной для применяемой штамповой стали температуры и использовать теплоизолирующие покрытия. При штамповке на молоте следует стремиться к минимальному времени контакта заготовки с нижним штампом.
Балки, лонжероны, панели, подмоторные рамы и др. представляют для формообразования значительные трудности, связанные с необходимостью получения тонких элементов (ребер, стенок, полотен), находящихся за пределами технологических возможностей большинства деформирующего оборудования, а также с трудностями оформления небольших радиусов закруглений.
Исходная заготовка проходит всестороннюю ковку или вытяжку. Трапецеидальные в плане заготовки получают плющением обточенных на конус исходных заготовок, вырезкой из катаных и кованых плит. Вырезкой же получают и заготовки иных сложных форм: с выступами вдоль и на концах оси, трапецеидальные и др.
Штамповки многоступенчатого типа получают плющением цилиндрических заготовок. В ряде случаев производят гибку на подкладнике, прогибку концов с по мощью пережимки и др.
Длина заготовок с вытянутой осью обычно несколько меньше длины штамповки (на 20—50 мм при длине штамповки в пределах 1000 мм). Ширина заготовки определяется известным соображением: рельеф ребер должен быть перекрыт заготовкой во избежание получения прострелов, зажимов или других дефектов, связанных с переменой направления перемещения металла. При небольших (до 300 мм) размерах оребренных или коробчатых изделий часто применяют метод «выколачивания». При этом грубая заготовка проходит в штампе первую штамповку и обрезку заусенца. Затем ее вновь нагревают и штампуют с последующей обрезкой заусенца и т.д. Таких операций может быть три — четыре. Этот метод при изготовлении крупногабаритных штамповок применяют редко.
При штамповке ребристых панелей часто возникают затруднения вследствие неоформления верхней части ребер, радиусов скругления, в особенности в средних частях ребра, удаленных от концов штамповки. Это вынуждает применять подогревы, повышать температуру нагрева до перехода в в-область, загрублять очертания ребер, увеличивая переходные радиусы и уменьшая высоту штампованного ребра Иногда идут на увеличение высоты штампуемого ребра с последующим выравниванием верхней части ребер путем фрезерования.
Для облегчения формирования тонких полотен, ограниченных ребрами, создающими секции прямоугольного, квадратного, круглого или иного сечений, используют следующие способы:
- создают отверстия облегчения, края которых служат приемниками вытесняемого металла, а форма повторяет геометрию секции. Площадь исходного отверстия при этом должна составлять не менее половины площади секции;
- создают «магазины», элементы секции, сечение которых в два — три раза превышает сечение полотна, а также создают облой, окаймляющий ребро.
Штамповки типа рычагов и качалок изготавливают с использованием всесторонней ковки промежуточной заготовки на пруток с обточкой и резкой последнего на краты. Затем следует ковка фасонной заготовки, заготовительная и окончательная штамповка. После каждой формоизменяющей операции производят обработку дробью и зачистку дефектов. Перед заготовительной или окончательной операцией штамповки иногда производят покрытие заготовки стеклосмазкой для улучшения оформляемости. Обрезка облоя на обрезном прессе улучшает внешний вид изделия по сравнению с огневой резкой.
Необходимость получения точности по 5 классу требует повышения удельных усилий до 70—80 кгс/мм2. Это является причиной существенного снижения стойкости штамповой оснастки, если она изготовлена из стали типа 5ХНМ, не обладающей достаточной прочностью и теплостойкостью. Для подобных изделий стойкость штампов ограничивается величиной 100—300 шт., что связано с интенсивным поверхностным износом, а в ряде случаев смятием гравюры штампа.
Стойкость штампов при изготовлении титановых штамповок ниже, чем при изготовлении стальных. Это объясняется более жесткими энергосиловыми условиями, а также худшими условиями трения на контакте.
Подытоживая сказанное, отметим, что в номенклатуре штампованных заготовок из титановых сплавов преобладают заготовки сложной конфигурации с конструктивными элементами, по размерам близкими к предельным для обычного деформирующего оборудования Для заготовок из титановых сплавов важно минимальное захолаживание исходной заготовки перед и во время деформации с целью улучшения заполняемости и условий работы штампов. Анализ этих вопросов показывает целесообразность использования для изготовления титановых штамповок прогрессивного оборудования, обеспечивающего повышенные скорости деформирования и холостых ходов, точное направление рабочих частей, выталкивание изготовленного изделия, полуавтоматический цикл штамповки.
Отделочные операции

Штамповки из титановых сплавов подвергают следующим отделочным операциям, обрезке облоя (при необходимости с прошивкой отверстий), правке, а также удалению газонасыщенного слоя с поверхности.
Обрезка облоя осуществляется на обрезных кривошипных прессах, фрезерных станках или огневой резкой. Обрезку облоя на обрезном прессе производят при температуре 850—700° С непосредственно после деформации.
Обрезка в холодном состоянии не обеспечивает ровного среза и может вызвать появление трещин по срезаемому контуру.
Пуансон может быть толкающим или режущим. Первый тип применяют при больших зазорах между пуансоном и матрицей (1,5 мм при диаметре штампованной заготовки 60 мм), что ограничивает возможности получения качественного среза. Более распространен режущий тип пуансона, используемый как при обрезке заусенца, так и при прошивке отверстий. Зазор между режущими кромками матрицы и пуансона зависит от толщины заусенца.

Обрезку облоя на фрезерных станках производят редко при небольших партиях штамповок.
Огневую резку применяют в случаях, когда усилие имеющихся обрезных прессов недостаточно. При обрезке контура облоя резаком получается неровный срез и остаток от облоя до 12—15 мм. Производительность относительно мала, возможно ухудшение структуры мест, прилегающих к контуру обрезки в связи с высокой температурой нагрева. Товарный вид изделия ухудшается.
Правка и калибровка. При повышенных температурах титан имеет тенденцию прогибаться под действием собственного веса, что усиливает тенденцию к короблению во время штамповки, охлаждения, а также термообработки изделий. В особенности заметно коробление изделий, характеризуемых резкими изменениями сечений, наличием тонких сечений и т. п. Зачастую наблюдается не только изгиб, но и скручивание деталей.
Изготовленные штамповки, как правило, правят в окончательном штампе с выдержкой 40— 60 с под давлением «бабы» молота или плунжера пресса. Это позволяет снизить коробление до нескольких миллиметров. Однако операция правки не устраняет внутренних напряжений первого рода. При хранении изготовленных штамповок напряжения релаксируют и перераспределяются, благодаря чему поводка возрастает. Поводка появляется и при механической обработке штамповок.
Холодную правку титановых штамповок практически не применяют в связи со сравнительно небольшой разницей между пределом прочности и пределом текучести метериала.
Правку и калибровку производят с нагревом до температур 600—750° С; желательна правка с небольшим (0,5—2%) растяжением, которая осуществима в специальных приспособлениях для термообработки.
Правку обычно производят непосредственно после штамповки и обрезки облоя в штампе для окончательной штамповки без дополнительного подогрева Иногда правку совмещают с обрезкой облоя Калибровку производят после полного охлаждения и дополнительного нагрева штамповки до заданной температуры.
Газонасыщенный слой, образующийся на поверхности поковок и штамповок во время нагрева и пластического деформирования, очень тверд и хрупок. Удаление этого слоя необходимо по следующим причинам:
- при последующем пластическом деформировании слой приводит к понижению стойкости штампа, возникновению поверхностных трещин, уменьшению технологической пластичности заготовки;
- при последующей механической обработке слой понижает стойкость металлорежущего инструмента;
- на поверхности готового изделия слой недопустим, так как приводит к понижению служебных характеристик.