[發明專利]飛行器球殼等溫成形方法及其裝置

在審

• 申請號: 201210403231.8
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102873166A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 吳振清;林健;陳修琳;吳小清;朱黎明;王以華
• 申請（專利權）人: 上海樺廈實業有限公司
• 主分類號: B21D26/021
• 分類號: B21D26/021;B21D26/027;B21D37/16
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種飛行器球殼等溫成形方法，其特征在于，將氬氣環境中預熱后的鈦合金板材毛坯置入液壓機模具中，然后向模具中通入0.5～1.5MPa的氬氣，經氣脹等溫壓力成形制成帽狀鈦合金半球后焊接成球體制成；

所述的氣脹等溫壓力成形時間為12～18分鐘，其中毛坯、模具和成形中半成品的溫度為900℃，應變速率為10^-2/s，成形過程中通入流變壓力0.5～1.5MPa的氬氣；

所述的帽狀鈦合金半球的球徑為，最大氬氣壓力0.8MPa，出現在成形第四分鐘，最終成形壓力0.5MPa。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的鈦合金板材是指：厚度為1.5mm的TC4合金、BT14合金或BT23合金板材；所述的毛坯在加工前依次經切割、脫脂、酸洗、清水沖洗、干燥處理。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的預熱的溫度為875～930℃，壓力范圍為100～200MPa，預熱時間為15～20分鐘。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的氣脹等溫壓力成形在成形完畢后在相同的氬氣環境下保壓，至溫度下降至300℃時結束。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征是，所述的氣脹等溫壓力成形在保壓后將成形制品去除壓力后隨模冷卻，至溫度下降至70～100℃時結束。

6.一種飛行器球殼等溫成形裝置，其特征在于，該裝置結構為相對稱的上、下兩部分且分別包括：模具、感應線圈、熱電偶和通水冷卻模座，其中：感應線圈設置在模具的外圈，熱電偶設置在模具的內部，通水冷卻模座與模具相固定；所述的模具包括上、下兩部分，其中：上部分模具中設有氬氣管路，下部分模具中設有半球形等溫成形區域。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征是，所述的熱電偶根據熱傳導原則分別垂直設置于模具的上、下部分的頂面且分布于：模具的正中心、模具的邊緣以及模具的徑向上盤狀凹腔的外圍及其與模具的邊緣的中點。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征是，所述的氬氣管路的入口端位于模具的上部分外側感應線圈上方；氬氣管路的出口端位于模具的上部分正中且針對模具的下部分，該出口端包括出口孔以及與之相連的盤狀凹腔；該半球形等溫成形區域的直徑與盤狀凹腔的直徑相同。

9.根據權利要求6所述的裝置，其特征是，所述的通水冷卻模座內部設有冷卻進水管和冷卻排水管，其中：若干根冷卻進水管以S形結構設置于通水冷卻模座的上、下部分，對應若干根冷卻排水管設置于通水冷卻模座的上、下部分。

10.一種飛行器球殼，其特征在于，根據權利要求1-5中任一所述的方法或權利要求6-9中任一所述的裝置制備得到。