[發明專利]一種薄壁鈦合金封頭的熱沖壓成型加工方法

無效

• 申請號: 201310276988.X
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103381441A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 張志遠;馬艷霞;徐磊
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D37/10;B21D37/20;B21D37/16
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

1.一種薄壁鈦合金封頭的熱沖壓成型加工方法，鈦合金封頭的厚度=T≤2mm，薄壁鈦合金封頭成型后的相關尺寸要求是：外徑=D；總高=H，過渡曲率半徑=R，將薄壁鈦合金封頭的內凹面稱其為封頭內輪廓，將薄壁鈦合金封頭的外凸面稱其為封頭外輪廓；該熱沖壓成型成型加工方法包括初模制作→終模制作→下料→坯料加熱→預熱→初模沖壓→再加熱→終模校平整形→剪邊，該成型加工方法涉及到315t雙動拉伸液壓機和普通電加熱爐；其特征是：

初模制作：初模包括上模(2)、壓模(3)和下模(4)，上模(2)的下端凸面與所述封頭內輪廓匹配，上模(2)的上端面配置有與315t雙動拉伸液壓機輸出軸相配的內螺紋聯接孔(1)，在上模(2)的外徑端面對稱配置兩個限位孔(6)，壓模(3)的通孔內徑＞D+2T，下模(4)的通孔內徑=D+2T，下模(4)的上端面配置定位凹槽，所述定位凹槽的深度與T匹配，所述定位凹槽的內徑=下述坯料的外徑+下述坯料的熱膨脹余量，上模(2)、壓模(3)以及下模(4)均由45號鋼制作而成；

終模制作：終模包括上模(2)、壓模(3)和成型下模，所述成型下模的下端凹面與所述封頭外輪廓匹配，所述下端凹面至所述成型下模的上端面的高度=H+?T，在所述成型下模的上端面也配置定位凹槽，該定位凹槽的深度和內徑與下模所述定位凹槽的深度和內徑相匹配，所述成型下模由45號鋼制作而成；

下料：將厚度=T的鈦合金板按D+2H+2倍壓邊余量為外徑尺寸劃圓并用線切割下料成坯料；

坯料加熱：用丙酮去除上述坯料外表面的油污并均勻涂刷防氧化涂料，待所述防氧化涂料晾干后再放入普通電加爐中進行加熱，上述坯料的加熱溫度控制在950±10℃并保溫5分鐘；

預熱：將上模(2)、壓模(3)及下模(4)放入普通電加爐中進行預熱，預熱溫度與上述坯料的加熱溫度匹配；

初模沖壓：通過卡具將上述坯料快速放至下模的所述定位凹槽內，在上述坯料之上加裝壓模，將上模通過內螺紋聯接孔安裝在315t雙動拉伸液壓機的輸出軸上，以下模的上端面為基準將所述輸出軸的沖壓次數設定為N次，每次沖壓的深度下壓量為H/N，每次沖壓的定型間隔時間為15分鐘，經過N次沖壓后上述坯料被熱沖壓為初壓鈦合金封頭(5)；?

再加熱：在初壓鈦合金封頭(5)的外表面均勻涂刷所述防氧化涂料，待所述防氧化涂料晾干后再放入普通電加爐中進行再加熱，再加熱的溫度根據初模沖壓工序中上模所測的即時溫度為準并保溫5分鐘，所述成型下模的加熱溫度=再加熱的初壓鈦合金封頭(5)溫度；

終模校平整形：將下模更換為所述成型下模，在所述成型下模內放入再加熱的初壓鈦合金封頭，以所述成型下模的上端面為基準設定所述輸出軸的深度下壓量為H對初壓鈦合金封頭進行校平整形沖壓，由于上模的即時溫度與再加熱的初壓鈦合金封頭以及所述成型下模的溫差相差不大，因此通過所述成型下模能對初壓鈦合金封頭在初模沖壓工序中產生的微小褶皺進行校平整形使其成為半成品；

剪邊；按照薄壁鈦合金封頭的相關尺寸要求對所述半成品的多余部位進行剪邊即可成為成品薄壁鈦合金封頭。

2.根據權利要求1所述一種薄壁鈦合金封頭的熱沖壓成型加工方法，其特征是：在限位孔(6)內配置有下壓量傳感器，所述下壓量傳感器能控制所述輸出軸的深度下壓量。