鈦及鈦合金殼形件沖壓成形影響因素及其應(yīng)用現(xiàn)狀

石 瑾，汶斌斌，于振濤，崔亞軍，3，張永濤，王 嵐，3

(1.西北有色金屬研究院，陜西 西安 710016)(2.東北大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110819)(3.西安建筑科技大學(xué)，陜西 西安 710055)

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鈦及鈦合金殼形件沖壓成形影響因素及其應(yīng)用現(xiàn)狀

石 瑾1，2，汶斌斌1，于振濤1，2，崔亞軍1，3，張永濤1，2，王 嵐1，3

(1.西北有色金屬研究院，陜西 西安 710016)(2.東北大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110819)(3.西安建筑科技大學(xué)，陜西 西安 710055)

鈦及鈦合金力學(xué)性能優(yōu)良，被稱為“第三金屬”，相關(guān)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、航海、醫(yī)療、冶金等眾多領(lǐng)域，但由于鈦屬于難沖壓成形類(lèi)金屬，其沖壓成形殼形件的應(yīng)用相對(duì)較少，針對(duì)鈦及鈦合金的沖壓成形技術(shù)有待開(kāi)發(fā)與提高。為此，系統(tǒng)闡述了影響鈦及鈦合金板材沖壓成形的因素，主要包括板材力學(xué)性能、成形模具、沖壓工藝參數(shù)及潤(rùn)滑劑等，并簡(jiǎn)單介紹了鈦制沖壓成形殼形件在航空航天、航海、日常生活等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后對(duì)鈦及鈦合金沖壓成形技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)行了展望。

鈦及鈦合金；沖壓成形；殼形件；應(yīng)用

0 引 言

殼形件是由內(nèi)、外兩個(gè)曲面圍成的，其厚度遠(yuǎn)小于中面最小曲率半徑和平面尺寸，是薄殼、中厚殼的總稱。沖壓成形又稱板材沖壓成形，是將金屬板材塑性加工成各種筒形、方形、圓形、錐形及異形等殼形件的重要加工方法之一，已被廣泛用于加工儀器、儀表等外殼零配件。近年來(lái)，隨著我國(guó)民族工業(yè)的發(fā)展壯大，對(duì)鈦及鈦合金沖壓成形殼形件的需求日益旺盛，但由于鈦板材本身價(jià)格較高、沖壓成形性能很差、試模費(fèi)用昂貴，且加之對(duì)其加工工藝缺乏了解，使鈦及鈦合金沖壓成形技術(shù)的推廣及應(yīng)用在一定程度上受到了限制。為推進(jìn)我國(guó)鈦及鈦合金沖壓成形技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)介紹了鈦及鈦合金沖壓成形過(guò)程中的影響因素，以及國(guó)內(nèi)外鈦及鈦合金沖壓成形殼形件在航空航天、航海、日常生活等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，并指出了未來(lái)的發(fā)展方向。

1 鈦及鈦合金殼形件沖壓成形影響因素

近年來(lái)，鈦及鈦合金沖壓成形技術(shù)正逐步走向成熟，沖壓成形殼形件的產(chǎn)品種類(lèi)也日趨豐富，例如：航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣外殼、載人潛水器外殼、移動(dòng)電話外殼、有源醫(yī)療器械外殼以及電腦外殼等。然而，鈦及鈦合金屬于難成形類(lèi)金屬，要想實(shí)現(xiàn)沖壓成形，必須采取各種手段將成形過(guò)程中的不利因素降到最低，且最大限度地利用有利因素[1]。影響鈦及鈦合金沖壓成形的因素主要包括以下幾個(gè)方面。

1.1 材料的力學(xué)性能

鈦及鈦合金板材的力學(xué)性能對(duì)沖壓成形具有非常重要的影響，其主要力學(xué)性能參數(shù)對(duì)沖壓成形的影響見(jiàn)表1。

表1 鈦及鈦合金主要力學(xué)性能參數(shù)對(duì)沖壓成形的影響

1.2 成形模具

1.2.1 凸、凹模形狀

凸模圓角半徑對(duì)鈦及鈦合金板材的沖壓成形有很大影響。西北工業(yè)大學(xué)沖壓性試驗(yàn)小組對(duì)1.5 mm厚TC1鈦合金板材進(jìn)行冷沖壓時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)凸模圓角半徑為7.5、10 mm時(shí)，在很短時(shí)間內(nèi)零件底部就發(fā)生了開(kāi)裂現(xiàn)象，當(dāng)凸模圓角半徑增大到12.5 mm時(shí)，上述現(xiàn)象才消失，因此，TC1鈦合金板材第一道次冷沖壓時(shí)，凸模圓角半徑必須≥8t(t為板材厚度)[3]。

對(duì)鈦及鈦合金來(lái)說(shuō)，較大的凹模圓角半徑更有利于板料的沖壓成形，但不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)造成板料很早就脫離壓邊圈，導(dǎo)致起皺現(xiàn)象提前發(fā)生，但凹模圓角半徑也不能過(guò)小，過(guò)小會(huì)造成拉裂現(xiàn)象。

對(duì)于不同型號(hào)、不同厚度的鈦合金，以及沖壓溫度不同時(shí)，沖壓時(shí)的最小凸模和凹模圓角半徑還有待研究。

1.2.2 凸、凹模間隙

凸、凹模間隙對(duì)沖壓力、工具磨損、切口表面質(zhì)量以及零件精度會(huì)產(chǎn)生很大影響，所以必須合理設(shè)置凸、凹模間隙。鈦及鈦合金板料沖壓時(shí)，凸、凹模間隙通常按照以下公式進(jìn)行計(jì)算[4]：

Z=(0.03～0.05)S

式中,S為板材厚度，mm。由于鈦及鈦合金的彈性模量小、回彈大，為了減小回彈，一般凸、凹模間隙值取下限值。Harada等人[5]在第三階段對(duì)純鈦方杯拉深前，將凸模轉(zhuǎn)角處的最大間隙值從0.5 mm增大到0.9 mm，成功在第三階段拉深出了預(yù)定高度的純鈦方杯。此外，如果沖壓過(guò)程中出現(xiàn)壁裂現(xiàn)象，應(yīng)該適當(dāng)增大凸、凹模間隙。

1.3 沖壓工藝參數(shù)

1.3.1 壓邊間隙

若壓邊間隙過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致法蘭部位的板料難以流動(dòng)到直壁部位，造成交界區(qū)域可變形材料變少，導(dǎo)致板材變薄而發(fā)生拉裂現(xiàn)象；若壓邊間隙過(guò)大，板料在凸模作用下通過(guò)凹模圓角時(shí)會(huì)發(fā)生彎曲，進(jìn)而導(dǎo)致翹曲現(xiàn)象的發(fā)生。此外，由于板料在厚度方向上受力不足，隨著沖壓過(guò)程的進(jìn)行，法蘭部位會(huì)隨之發(fā)生起皺現(xiàn)象，當(dāng)起皺達(dá)到一定程度時(shí)，在凸模圓角處會(huì)發(fā)生破裂。大量研究證實(shí)，對(duì)于鈦及鈦合金板材的沖壓成形來(lái)說(shuō)，壓邊間隙為板料厚度的1.2倍時(shí)，不會(huì)發(fā)生拉裂和起皺現(xiàn)象[6-9]。

1.3.2 壓邊力

劉斐[10]研究300 ℃下TC1鈦合金薄板整流內(nèi)罩的成形時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓邊力為1.6 t時(shí)，整流內(nèi)罩出現(xiàn)了底裂現(xiàn)象，最薄部位厚度僅0.08 mm；0.8 t和0.4 t時(shí)，法蘭處出現(xiàn)了起皺現(xiàn)象；1.2 t時(shí)，未出現(xiàn)底裂和起皺現(xiàn)象，為最合適的壓邊力值。由此可見(jiàn)，壓邊力既不能過(guò)大，也不能過(guò)小，選擇適合的壓邊力能夠消除加工過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷。此外，Théorique等人[11]通過(guò)數(shù)值模擬研究純鈦制汽車(chē)差速器齒輪箱蓋時(shí)發(fā)現(xiàn)，室溫下壓邊力為20 kN時(shí)，成形過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，而300 ℃下所需壓邊力僅為5 kN，說(shuō)明升高溫度有利于減少壓邊力。

除了恒壓邊力，鈦及鈦合金沖壓成形過(guò)程中還可以采用變壓邊力。Adamus[12]利用ADINA有限元模擬軟件，通過(guò)設(shè)置恒壓邊力對(duì)0.8 mm厚純鈦板材進(jìn)行了沖壓仿真，但其文章中指出，沖壓成形過(guò)程中施加變壓邊力可以提高材料的沖壓成形性能，但變壓邊力對(duì)成形后零件組織和性能均勻性的具體影響還有待研究。目前，大部分有限元模擬軟件只能設(shè)置恒壓邊力而不能設(shè)置變壓邊力，這將是有限元模擬軟件未來(lái)需改進(jìn)的地方。

1.3.3 沖壓速度

鈦及鈦合金板材對(duì)沖壓速度非常敏感，凸模速度增大會(huì)導(dǎo)致成形壓力增加，且變形時(shí)間相應(yīng)減少，使得板料在變形過(guò)程中沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行再結(jié)晶軟化，軟化效果小于加工硬化效果，從而造成板料內(nèi)部殘余應(yīng)力增加。有文獻(xiàn)[13]指出，對(duì)于鈦及鈦合金復(fù)雜殼形件的沖壓成形，沖壓速度最好不超過(guò)0.25 mm/s。徐清華[14]利用MARC/MENTAT有限元仿真軟件，對(duì)10 mm厚TC4鈦合金板材的熱沖壓成形進(jìn)行了有限元模擬，研究了0.1、0.5、2.5 mm/s三種凸模速度下板料的殘余應(yīng)力分布情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著凸模速度的增大，板料內(nèi)部的殘余應(yīng)力變化非常大，變形的不均勻性增加。因此，對(duì)于鈦及鈦合金板材的沖壓成形來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡可能選擇低的沖壓速度，以減小板材內(nèi)部殘余應(yīng)力，增加板材變形均勻性，從而減小開(kāi)裂的可能。

1.3.4 成形溫度

Harada等人[5]對(duì)室溫下純鈦方杯的成形性進(jìn)行了研究，通過(guò)600 ℃×2 h退火處理，成功將純鈦方杯成形到預(yù)定高度。然而，受鈦及鈦合金板材本身力學(xué)性能的影響，大多數(shù)牌號(hào)的鈦合金板材均不適合在室溫下進(jìn)行沖壓成形[15-16]。因此，需將鈦合金板料加熱到一定溫度下再進(jìn)行熱沖壓成形，在此過(guò)程中，可通過(guò)利用某些裝置提高模具溫度，減少板料與模具的溫差，提高鈦合金的極限沖壓比，改善沖壓成形性能[17]。申發(fā)蘭[8]通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得出TA15鈦合金板材在725、750、775 ℃下的拉深極限比分別為1.71、1.77、1.83，說(shuō)明在此溫度區(qū)間內(nèi)，溫度越高，TA15鈦合金板材的沖壓成形性能越好。此外，提高沖壓成形溫度還能增加板材的塑性與流動(dòng)性，減小板材內(nèi)部變形分布的不均勻性[10-11,14]，但高溫并不能消除板材的各向異性[18]。

1.4 潤(rùn)滑劑

在其它條件均滿足沖壓工藝要求的前提下，潤(rùn)滑效果將會(huì)直接影響沖壓力、模具壽命和沖壓件的質(zhì)量等，甚至?xí)蔀榘宀臎_壓成形成敗的關(guān)鍵。選用合適的潤(rùn)滑劑可以增大成形極限、提高成形速度、減小殼形件圓角半徑[19]。對(duì)于鈦及鈦合金的沖壓成形來(lái)說(shuō)，所使用的潤(rùn)滑劑需要在沖壓鋼板所用潤(rùn)滑劑的基礎(chǔ)上加入其它物質(zhì)。Adamus等人[12]在研究純鈦板材的沖壓時(shí)發(fā)現(xiàn)，在沖壓鋼板所用的潤(rùn)滑油中加入MoS2后有利于鈦板的沖壓成形，并且潤(rùn)滑油能夠分擔(dān)沖壓過(guò)程中模具產(chǎn)生的高單位壓力；Dyja等人[20]在植物油的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一種新的有機(jī)潤(rùn)滑油，該潤(rùn)滑油中加入了硼酸和硬脂酸，在鈦板沖壓成形殼形件的過(guò)程中使用該潤(rùn)滑油會(huì)比不使用時(shí)降低32%的沖壓力。

2 鈦及鈦合金沖壓殼形件的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，鈦及鈦合金沖壓成形殼形件主要被用于航空航天、航海和日常生活領(lǐng)域。日本、美國(guó)和俄羅斯的相關(guān)技術(shù)比較成熟，而我國(guó)則尚處于起步階段。

2.1 航空航天領(lǐng)域

鈦及鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高、使用溫度范圍寬、耐腐蝕、阻尼低等優(yōu)點(diǎn)，是航空航天領(lǐng)域的最佳用材，其沖壓成形殼形件可被用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣外殼、內(nèi)外整流罩、導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)、壓氣機(jī)集氣室、 氣瓶、燃料儲(chǔ)存裝置等[21-23]。

2.2 航海領(lǐng)域

鈦及鈦合金具有耐海水腐蝕性能優(yōu)異、比強(qiáng)度高、抗沖擊性強(qiáng)、透聲和無(wú)磁性等特點(diǎn)，其制品可被廣泛用在航海領(lǐng)域。日本“深海6500”深潛器上使用了通過(guò)沖壓成形制造的鈦合金耐壓艙；美國(guó)“新阿爾文號(hào)”載人深潛器的球殼采用近α型鈦合金制造，外徑為2.1 m，壁厚49 mm，通過(guò)氬弧焊將兩個(gè)熱沖壓半球焊接而成；前蘇聯(lián)于20世紀(jì)60年代首次將鈦合金用于制造“阿爾法”級(jí)潛水艇的艦船殼體，K-329“北德文斯克”號(hào)的雙層耐壓艇殼也是通過(guò)鈦合金沖壓成形工藝制造的，“和平號(hào)”深潛器載人球殼采用的是瓜瓣焊接工藝制造，即先沖壓出瓜瓣，再進(jìn)行焊接。

我國(guó)于2012年完成了“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的海試，下潛深度達(dá)7 062.68 m，刷新了當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)記錄。該深潛器的外殼由中國(guó)工程師設(shè)計(jì)，俄羅斯代為加工制造，說(shuō)明在當(dāng)時(shí)我國(guó)還沒(méi)有制造該鈦合金球殼的能力。2015年5月，我國(guó)首個(gè)4 500 m載人潛水器載人球殼在中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所出廠，該球殼采用近α型鈦合金制造，先將鈦合金厚板分瓣沖壓成形，再進(jìn)行組裝并焊接成球，球殼直徑為2.1 m，是我國(guó)首次利用沖壓成形技術(shù)成功制造的大規(guī)格鈦合金半球殼。2015年年底，寶鈦集團(tuán)承擔(dān)的國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)科技項(xiàng)目“4500米深潛器載人艙球殼研制”順利通過(guò)驗(yàn)收，該球殼材料為T(mén)C4 ELI鈦合金，采用的是半球整體沖壓技術(shù)成形，標(biāo)志著我國(guó)載人潛水器載人球殼的制造能力已達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平[24]。

2.3 日常生活領(lǐng)域

日本1978年制造的尼康P2照相機(jī)殼體的上下蓋、前后蓋均采用了鈦制沖壓件；Kyosera公司于1990年推出了全鈦機(jī)身的Contax T2照相機(jī)，該照相機(jī)裝有5個(gè)由0.6 mm厚純鈦板深沖加工而成的鈦制沖壓件[25]；富士通公司于1999年推出了鈦合金外殼的筆記本電腦INTERTOP CX300；水野公司于2005年成功研制了一種新型鈦合金Ti-15Mo-3Al，該合金薄板通過(guò)起模、沖壓等工序，可制造高爾夫球桿打擊面[26]；愛(ài)華AM-HX200迷你CD機(jī)外殼采用JIS 1類(lèi)純鈦經(jīng)沖壓加工制成，其頂部厚度為0.8 mm，底部為0.6 mm，質(zhì)量?jī)H84 g。美國(guó)的APPLE公司曾推出的PowerBook G4液晶顯示屏內(nèi)外蓋與鍵盤(pán)蓋等都是由1級(jí)工業(yè)純鈦板材沖壓而成的，該筆記本厚度為25.4 mm，質(zhì)量?jī)H為2.4 kg；惠普X16-1201TX和X16-1301TX系列筆記本電腦均使用了鈦合金外殼。

此外，鈦及鈦合金制炊具(如鍋、盆、水瓶、勺叉等)、手表外殼、手機(jī)外殼、盛酒器、墨盒、筆筒、水杯、水壺(如圖1所示)等都可以通過(guò)沖壓工藝加工制造。

圖1 鈦合金水壺的照片F(xiàn)ig.1 Photo of titanium alloy kettles

2.4 其他領(lǐng)域

除了上述三大領(lǐng)域，鈦及鈦合金沖壓成形件還可被用于其他領(lǐng)域，例如我國(guó)某100 mm迫擊炮座板是通過(guò)TA7鈦合金板整體沖壓成形而得到的，比鋼制的重量減少約10 kg。此外，通過(guò)整體沖壓成形還可得到鈦制頭盔，該頭盔能夠承受700 mm/s的標(biāo)準(zhǔn)碎片的沖擊而不被鉛彈擊穿[27]；心臟起搏器、腦刺激器、脊髓刺激器、迷走神經(jīng)刺激器等植入式有源醫(yī)療器械的鈦制外殼也是沖壓而成的[28]，其厚度僅為0.2～0.3 mm。美國(guó)圣猶達(dá)、美敦力、波士頓科學(xué)等公司在此方面走在世界前列，我國(guó)處于起步階段，與美國(guó)有較大差距，生產(chǎn)該類(lèi)有源醫(yī)療器械外殼絕大部分依靠引入的國(guó)外生產(chǎn)線。

綜上所述，關(guān)于鈦及鈦合金沖壓成形殼形件的應(yīng)用，俄羅斯在核潛艇領(lǐng)域處于絕對(duì)領(lǐng)先水平，美國(guó)在有源醫(yī)療器械領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平，日本的民用鈦及鈦合金殼形件產(chǎn)品則比較發(fā)達(dá)。目前，我國(guó)已可以自主研發(fā)、生產(chǎn)中低檔鈦及鈦合金沖壓成形殼形件產(chǎn)品，但尚無(wú)高端產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，仍需進(jìn)口。

3 展 望

(1)國(guó)內(nèi)外對(duì)于鈦及鈦合金殼形件沖壓成形的研究相對(duì)較少，主要是受到成本方面的制約，可通過(guò)有限元模擬來(lái)降低相關(guān)費(fèi)用。目前的模擬軟件雖然已經(jīng)很完善，模擬精度也很高，但仍有需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方，如鈦合金材料數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建與完善、沖壓過(guò)程中模擬條件設(shè)置的改進(jìn)和通過(guò)二次開(kāi)發(fā)提出新的有限元模型。

(2)目前關(guān)于α和α+β系列鈦合金殼形件沖壓成形的研究比較多，但是β系列鈦合金殼形件沖壓成形的研究非常少。隨著沖壓技術(shù)的不斷發(fā)展，β系列鈦合金殼形件的沖壓成形也將得到廣泛關(guān)注。此外，研究適用于不同牌號(hào)鈦合金沖壓成形的新型潤(rùn)滑劑也勢(shì)在必行。

(3)無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域，鈦及鈦合金沖壓成形殼形件的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的，但是，目前應(yīng)用最多的還是通過(guò)鑄造或鍛造成形的殼形件，沖壓成形殼形件的應(yīng)用相對(duì)較少。隨著對(duì)鈦及鈦合金材料性能的深入了解、加工設(shè)備的不斷更新?lián)Q代以及加工工藝的改進(jìn)，沖壓成形殼形件的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊。

[1]劉炳南. 鈦的超深沖技術(shù)的確立[J]. 鈦工業(yè)進(jìn)展，1990(4)：7-8.

[2]蘇桂柱. 心臟起搏器鈦殼差溫拉深[J]. 模具技術(shù)，1984(5)：78.

[3]佚名. TC1鈦鈑沖壓性試驗(yàn)[J]. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1974(2)：97-106.

[4]寧興龍. 鈦合金的壓力加工(應(yīng)用和基本加工方法)[J]. 稀有金屬材料與工程，1980(6)：34-54.

[5]Harada Y，Ueyama M. Multi-stage cold deep drawing of pure titanium square cup[J]. Key Engineering Materials，2015，651-653 :1072-1077.

[6]郭天文. TC4鈦合金板材熱拉深成形數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008.

[7]徐萌萌. TC1、TA15鈦合金板材成形性能及工藝研究[D]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2014.

[8]申發(fā)蘭. TA15鈦合金高溫變形規(guī)律研究[D]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2013.

[9]肖寧斌. BTi-6431S鈦合金板材熱成形性能評(píng)價(jià)研究[D]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2012.

[10]劉斐. TC1鈦合金薄板深拉熱成形失效分析與對(duì)策研究[D]. 湘潭：湘潭大學(xué)，2004.

[11]Théorique F A D L，Rohrer C. Experimental and numerical method for the analysis of warm titanium sheet stamping of an automotive component[J]. Advances in Materials Science & Engineering，2015，2015：1-10.

[12]Adamus J. Stamping of titanium sheets[J]. Key Engineering Materials，2009，410-411：279-288.

[13]石君一，王春林. 心臟起搏器鈦殼的拉深實(shí)踐[J]. 模具工業(yè)，1988(2)：24-27.

[14]徐清華. TC4合金大型筒構(gòu)件成形工藝的數(shù)值模擬研究[D]. 南京：南京航空航天大學(xué)，2012.

[15]Badr O M，Rolfe B，Hodgson P，et al. Forming of high strength titanium sheet at room temperature[J]. Materials & Design，2015，66：618-626.

[16]Ma B L，Wu X D，Li X J，et al. Investigation on the hot formability of TA15 titanium alloy sheet[J]. Materials & Design，2016，94：9-16.

[17]黃金昌. 鈦及其合金的熱旋壓和熱深沖[J]. 稀有金屬與硬質(zhì)合金，1993，22(3)：45-50.

[18]張凌云，魯強(qiáng)，韓志仁，等. TC1M鈦合金板材拉深成形過(guò)程中的形狀畸變[J]. 金屬學(xué)報(bào)，2007，43(8)：875-878.

[19]嚴(yán)中令，王孔探. 工業(yè)純鈦板及其沖壓工藝研究[J]. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，1989(3)：26-32.

[20]Dyja K, Wi?ckowski W. The effects of friction on stamping process of sheet metals used in aviation[J]. Archives of Metallurgy & Materials，2015，60 (3)：1895-1900.

[21]張儀婉，周建羅. 鈦合金熱成形設(shè)備及工藝研究[J]. 航空制造工程，1998(6)：32-33.

[22]萬(wàn)自永，杜磊，余巍，等. 鈦合金氣瓶沖壓成形的有限元與試驗(yàn)研究[J].稀有金屬材料與工程，2008，37(增刊3)：944-946.

[23]李強(qiáng). 鈦合金環(huán)殼零件沖壓成形數(shù)值模擬研究[D]. 長(zhǎng)沙：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2006.

[24]馮雅奇，賈栓孝，王韋琪，等. 深潛器載人艙用TC4 ELI鈦合金半球殼的研制[J]. 鈦工業(yè)進(jìn)展，2016，33(1)：19-22.

[25]吳全興. 鈦制照相機(jī)[J]. 稀有金屬材料與工程，1992，21(6)：60.

[26]楊曉嬋. 高爾夫球桿用鈦合金[J]. 現(xiàn)代材料動(dòng)態(tài)，2005(8)：6.

[27]鐘天鋒，邱日祥. 防彈裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 輕兵器，2000(6)：5-7.

[28]李路明，郝紅偉. 植入式神經(jīng)刺激器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志，2009，32(2)：107-111.

Influencing Factors of Titanium and Titanium Alloys Shell’s Stamp Forming and Its Application Status

Shi Jin1，2，Wen Binbin1，Yu Zhentao1，2， Cui Yajun1，3，Zhang Yongtao1，2，Wang Lan1，3

(1.Northwest Institute for Nonferrous Metal Research,Xi’an 710016,China) (2.Northeastern University, Shenyang 110819，China) (3.Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055，China)

Titanium and titanium alloys have excellent mechanical properties，known as the “third metal”，the related products are widely used in aerospace，navigation，medical，metallurgy and other fields. But the stamp forming products are relatively few because it is difficult to stamp forming，so the related technologies need to be developed and improved. Therefore，the influencing factors on the stamp forming of titanium and titanium alloys sheets were systematically expounded，mainly included the mechanical properties of the sheets，forming die，stamping parameters，lubricant and so on.Then the application status of titanium and titanium alloys shells processed by stamp forming were introduced, including aerospace，navigation and daily life. Finally, the research and application of stamp forming technologies of titanium and titanium alloys were prospected.

titanium and titanium alloys；stamp forming；shell；application

2016-04-12

陜西省社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目(2016SF-237)；陜西省工業(yè)科技攻關(guān)項(xiàng)目(2015GY152)；西安市未央?yún)^(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目(201414)；西部材料創(chuàng)新基金項(xiàng)目(XBCL-3-14)

于振濤(1964—)，男，教授級(jí)高工。

TG113.26+2

A

1009-9964(2016)05-0001-05