[發(fā)明專利]一種鈦合金盒形零件熱拉深方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711284287.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN108145006A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉太盈;鞠偉華;胡曉勇;沈華;朱冬妹;高海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京星航機(jī)電裝備有限公司
• 主分類號(hào): B21D22/20
• 分類號(hào): B21D22/20;B21D51/52
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種鈦合金盒形零件熱拉深方法，其特征在于，所述零件具有雙曲面型面，且雙曲面型面帶有盒形下陷，該方法利用一套模具實(shí)現(xiàn)，所述一套模具包括上模具(1)、中模具(2)和下模具(3)；所述上模具(1)具有凸模面和凸模面，中模具(2)具有凸模面，下模具(3)具有凸模面；所述上模具(1)、中模具(2)和下模具(3)通過定位對(duì)正型面，上模具(1)和下模具(3)分別安裝在雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)的上、下平臺(tái)上；所述中模具(2)安裝在頂桿(4)上，所述頂桿(4)與雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)的下頂缸連接，所述頂桿(4)穿過下模具(3)將下頂缸的力施加到中模具(2)上；

所述上模具凸模面(7)能夠與中模具凹模面(5)配合，上模具凹模具面(8)能夠與下模具凸模面(6)配合，在一次成形過程中兩道次成形零件上的不同型面；所述中模具(2)在第一道次成形過程中作為凹模使用，在頂桿(4)作用下中模具凹模面(5)與上模具凸模面(7)配合成形零件的曲面，在第二道次成形過程中用于實(shí)現(xiàn)壓邊圈功能，壓邊力可通過改變所述下頂缸的噸位實(shí)現(xiàn)調(diào)整；

所述上模具凹型面(8)和下模具凸型面(6)用于成形所述零件的盒形下陷，所述上模具凹型面(8)與下模具凸型面(6)耦合之后具有間隙；所述中模具凹型面(5)及上模具凸型面(7)耦合之后具有間隙；

所述方法包括以下步驟：

(1)將上模具(1)、下模具(3)分別安裝在雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)的上、下平臺(tái)上，中模具(2)安裝在頂桿(4)上，頂桿(4)與雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)的下頂缸連接；

(2)根據(jù)鈦合金成形工藝參數(shù)要求，在雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)升溫達(dá)到設(shè)定的鈦合金零件成形溫度后放入板料開始成形所述零件；

(3)雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)的上平臺(tái)向下移動(dòng)，頂桿(4)在下頂缸的作用下對(duì)中模具(2)施加噸位，上模具(1)與中模具(2)閉合，在中模具凹模面(5)和上模具凸模面(7)的耦合下完成零件型面第一道次成形，成形零件整體雙曲面外形，保壓一定時(shí)間；

(4)上平臺(tái)繼續(xù)向下移動(dòng)，中模具(2)在下頂桿(4)的作用下作為壓邊圈使用跟隨上模具(1)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與下模具(3)接觸后減慢運(yùn)行速度；

(5)成形行程達(dá)到上模具(1)與下模具(3)模閉合狀態(tài)，上模具凹模具面8與下模具凸模面(6)耦合，完成零件型面上的盒形下陷的成形，在成形過程中調(diào)整下頂缸壓邊力以控制材料流動(dòng)；

(6)上模具(1)、中模具(2)和下模具(3)合模后保壓一定時(shí)間，零件成形完成，上模具(1)上移，開模取出零件，冷卻至室溫。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述上模具凹型面(8)與下模具凸型面(6)耦合之后的間隙值為(1.5-2)倍零件最大位置壁厚。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中模具凹型面(5)及上模具凸型面(7)耦合之后的間隙為零件最大位置壁厚。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述零件為飛行器艙體。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述零件為TA15材料。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第2步中，在雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)升溫達(dá)到鈦合金零件成形溫度730℃后放入板料開始成形所述零件。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第3步中，雙動(dòng)熱成形壓力機(jī)的上平臺(tái)以運(yùn)行速度10mm/s向中模具(2)運(yùn)動(dòng)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第3步中，成形零件整體雙曲面外形后保壓5min。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第4步中，當(dāng)與下模具(3)接觸后減慢運(yùn)行速度為2mm/s，隨著零件盒形下陷繼續(xù)成形，零件變形越來越劇烈上模具(1)運(yùn)行速度最終減慢為0.5mm/s。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第6步中，上模具(1)、中模具(2)和下模具(3)合模后保壓30min。