形狀記憶合金

[拼音]:gaonenglü chengxing

[英文]:high energy-rate forming

靠能量的瞬間釋放產生高壓使金屬塑性變形,用以製造工件的鍛壓成形技術。高能率成形技術是從20世紀50年代迅速發展起來的,主要包括高速錘鍛造、爆炸成形、液電成形和電磁成形。成形使用的能源可以是電能或化學能,通過氣體或液體的傳遞轉化為變形力。高速錘鍛造主要用於模鍛和擠壓,其他3種方法主要用於板料衝裁、拉深、脹形、切斷和精整等。一般來說,高能率成形裝置簡單,能耗少,產品表面光潔,精度高,可改善材料的塑性及流動充填效能,能完成一些用常規方法難以實現的特殊工件的成形。

爆炸成形

炸藥爆炸產生的高溫高壓氣團劇烈膨脹,通過水或其他介質產生衝擊波,瞬間傳遞到放在凹模上的板料上,衝擊波的衝量轉化為成形板料的動量。高溫高壓氣團劇烈膨脹所引起的水流動壓又對板料施加比較持久的第二次壓力,使板料塑性變形,緊貼在凹模內表面,製成工件(圖1)。這種工藝只需要一塊凹模,製造簡單。模具可用鑄鋼、球墨鑄鐵和非金屬材料製成,不需要大型鍛壓裝置,生產調整方便、成本低。爆炸成形特適用於單件、小批量生產的大型、複雜件的板料脹形、拉深和校形。爆炸成形的介質一般用水,也可以用砂。為了提高爆炸效率,保證安全生產,一般在井下爆炸。

液電成形

利用強電流脈衝在液體中放電時所產生的衝擊波和水流動壓,使金屬板料和管材塑性變形的成形方法(圖2)。當高壓直流電向電容器充電到一定數值時,輔助間隙被擊穿,高壓電便加在由兩個電極形成的主間隙上,將其擊穿和放電,形成強大的衝擊電流,在介質水中引起衝擊波和高速水流動壓使金屬成形。液電成形的特點和應用範圍與爆炸成形相似,可以進行板料的拉深、衝孔、壓印及管材的脹形等。這種方法主要適用於中小型工件,因操作方便,可用於批量生產。

電磁成形

工件在脈衝磁場中受力發生塑性變形的成形方法(圖3)。當把管狀導體(工件)放線上圈內部時,強脈衝磁場在工件內產生感應電流,其方向與原電流方向相反,磁力線密集線上圈和工件的間隙,產生衝擊力迫使工件變形,緊貼模具。這種方法適用於以導電材料為原料的中小管件、板件的脹形、縮口和起伏等,也可用於把金屬管、板件壓合在陶瓷、玻璃和塑料等非導體上。電磁成形無需傳送介質,可在高溫或真空中成形,能量和形狀易精確控制,操作簡單,製品光潔,適用於中小件的批量生產。

參考書目

鄭哲敏、楊振聲等編著:《爆炸加工》,國防工業出版社,北京,1981。

高能成形編寫小組編:《高能成形》,國防工業出版社,北京,1969。