田 明，张 毅，王 伟，昌晶晶

（1.合肥工业大学机械工程学院，安徽 合肥 230009；2.奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241006）

1 引言

伴随着轻量化的生产需求，钛合金钣金件由于高比强度、优越的耐蚀性及耐热性等特点，在航天航空及汽车等结构件中得到越来越广泛的应用[1]。尤其是用于制作先进航天飞机的发动机部件，降低发动机重量的同时，也加强了发动机的动力性、燃油经济性、环保性等[2]，对于飞机整体性能的提高意义重大。因此，在航天航空、汽车工业领域，钛合金板成形技术是一个重要的研究课题。

金属板材成形通常采用冲压工艺，可制造出形状复杂、强度高、刚度大而重量轻的零件，广泛的应用于工业领域的生产中[3]。但是在室温下，钛合金板材的塑性韧性差、延伸率低，进行冷冲压时不仅要求很大的成形力[4]，而且容易产生回弹，成形复杂零件极其困难。为了解决这些问题，钛合金板的热冲压成形是行之有效的方法之一[5]。基于板材在高温状态下的性能特点，相应地提高冲压温度，可以大大改善工件成形性能并减小回弹，成形件表面硬度、抗凹性和刚度好[6]。自从瑞典Plannja 公司提出热冲压（Hot stamping）技术并申请专利以来[7]，热冲压技术已在航天航空、汽车制造业中得到了广泛应用。在钛合金的热冲压成形工艺中，摩擦问题是影响加工后产品质量、材料的成形性能和模具使用寿命的重要因素[8]，过大的摩擦使得板料与模具间磨损严重。鉴于热成形工艺苛刻的界面条件，基于油或脂的润滑在高温高压的工况下基本失效[9]，难以满足缓解工件与模具表面摩擦磨损的需求。……