[發明專利]用于異型變截面鈦合金筒形件的分瓣式熱脹形校形方法

有效

• 申請號: 201410133423.0
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103920752A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 周野;王永平;李志勇;王玉玲
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: B21D1/08
• 分類號: B21D1/08
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

1.一種用于異型變截面鈦合金筒形件的分瓣式熱脹形校形方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：根據異型變截面鈦合金筒形件的端面曲率確定分瓣式熱脹形模胎的分瓣數量；所述模胎的分瓣位置設置于異型變截面鈦合金筒形件端面最小曲率ρ_min的弧線段上，將曲率較大的位置單獨劃分成一瓣；當異型變截面鈦合金筒形件母線的最大曲率時，分瓣數量范圍設置為3～5個；

所述分瓣式熱脹形模胎包括：若干瓣子模胎、上卡環及下卡環；所述若干瓣子模胎組合之后構成所述分瓣式熱脹形模胎的主體，所述分瓣式熱脹形模胎的外形面與異型變截面鈦合金筒形件的內形面一致，分瓣式熱脹形模胎套入異型變截面鈦合金筒形之后，其外形面與異型變截面鈦合金筒形件內形面之間存在一定間隙，用于在后續步驟對異型變截面鈦合金筒形件進行校形；所述上卡環及下卡環用于在所述若干瓣子模胎組合之后對所述分瓣式熱脹形模胎的主體上下兩端進行固定，以防止在熱脹形過程中分瓣式熱脹形模胎向內側偏移；

步驟S2：根據異型變截面鈦合金筒形件的尺寸參數，按如下間隙計算公式確定分瓣式熱脹形模胎的尺寸：

δ≥ηΔD－Δd＝[η×D×λ₁×ξ×（T-T₀）/10^-6]-[d×λ₂×（T-T₀）/10^-6]

其中：η為分瓣式模胎修正系數，

n：步驟S1中確定的分瓣數量；

ξ：分瓣式模胎真空輻射系數；

δ：分瓣式模胎整體與筒形件間隙；

D：分瓣式模胎直徑；

d：圓筒直徑；

ΔD：模胎直徑增大值；

Δd：圓筒直徑增大值；

λ₁：模具線脹系數；

λ₂：筒體線脹系數；

T₀：室溫；

T：校形溫度；

步驟S3：將經熱成形和焊接工藝制造而成的異型變截面鈦合金筒形件清洗后組裝，組裝時將筒形件豎直放置，然后裝入所述若干瓣子模胎，再分別將上卡環、下卡環裝卡形成裝配體；將裝配體于室溫條件下放入真空爐中，待真空度達1×10^-2Pa后開始升溫，升溫時間3h，升至800℃保溫2.5h；待爐溫降至200℃以下，將裝配體取出，測量筒形件型面及各部位尺寸，若不合格，重復步驟S3，直至筒形件型面及各部位尺寸滿足要求為止。

2.如權利要求1所述的用于異型變截面鈦合金筒形件的分瓣式熱脹形校形方法，其特征在于，所述上卡環及下卡環均通過銷體對所述分瓣式熱脹形模胎的主體進行固定。

3.如權利要求1所述的用于異型變截面鈦合金筒形件的分瓣式熱脹形校形方法，其特征在于，所述子模胎采用ZG1Cr18Ni12不銹鋼材料，所述上卡環和下卡環材料使用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料。