[發明專利]一種鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形方法

有效

• 申請號: 201811611409.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111375690B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 趙倩倩;楊小克;丁銳;叢宇鵬
• 申請（專利權）人: 航天海鷹（哈爾濱）鈦業有限公司
• 主分類號: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16;B21D22/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

本發明提出了一種鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形方法，屬于熱壓成形技術領域，特別是涉及一種鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形方法。解決了現有鈦合金鈑金件成形時板料會出現撕裂、起皺、控制減薄率的問題。它采用分步熱壓成形法，在熱壓出最終型面之前增加過渡型面。它主要用于鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形。

技術領域

本發明屬于熱壓成形技術領域，特別是涉及一種鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形方法。

背景技術

隨著航空航天制造業的發展，航空器機體用結構材料的主要特點是大量采用比強度高和比模量高的質輕、高強、高模量材料，從而提高航空器的結構效率，降低航空器的結構重量系數。具體來說就是復合材料和鈦合金用量的增加，傳統結構鋼和鋁合金的用量相應減少。

鈦合金以其耐高溫、密度小、比強度高等特點在航空航天領域廣泛應用，其中鈦合金鈑金件零部組件所占比重非常大。目前，鈑金件成形有多種方法，如：旋壓成型、超塑成形、熱壓成形、氣脹成形等，熱壓成形工藝以其成形效率高、成形周期短、材料剪薄率低等特點在批量生產中表現出突出優勢。

鈦合金鈑金件成形面臨板料撕裂、起皺、控制減薄率等問題，最終零件的成形效果取決于熱壓成形工藝方法。部分鈑金件因其形狀特點一次成型不能滿足要求，需要兩次及以上成形才能得到最終形狀。對于一些無法一次成型的零件，工藝方法成功與否的關鍵是如何合理的選擇過渡型面、盡量減少成形次數、減少模具投入成本。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的問題，提出一種鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的熱壓成形方法，所述鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件包括第一連接段和第二連接段，其特征在于：采用分步熱壓成形法，在熱壓出最終型面之前增加過渡型面，所述第一連接段過渡型面尺寸與第一連接段最終形面尺寸相同，所述第二連接段過渡型面高度低于第二連接段最終形面高度，所述第二連接段過渡型面寬度與第二連接段最終形面相同，第一連接段和第二連接段相接處設置過渡區域，將過渡型面再次熱壓成型形成鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件的最終型面。

更進一步的，所述第一連接段和第二連接段相接處設置的過渡區域為圓角過渡區域。

更進一步的，所述第一連接段為直筒段，所述第二連接段為擴口段。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明能夠有效避免鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件成形后產生褶皺的缺陷。采用分步成形方法，在熱壓成形出最終形狀前增加過渡型面，此型面能夠有效避免一次成型中出現的褶皺缺陷，并能夠使最終成形出的零件剪薄率極低，滿足產品設計要求。能夠使板料向工藝端流動，避免零件產生褶皺缺陷，并且最大程度的減少熱壓成形次數，減少模具投入成本。另外，調整型面角度，使型面前后高度相同，避免因側向力作用導致模具串動、型面閉合不嚴。

附圖說明

圖1為本發明所述的鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件正視結構示意圖

圖2為本發明所述的鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件俯視結構示意圖

圖3為本發明所述的鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件過渡型面正視結構示意圖

圖4為本發明所述的鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件過渡型面俯視結構示意圖

圖5為本發明所述的鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件最終型面正視結構示意圖

圖6為本發明所述的鈦合金變曲率雙向應力結構鈑金件最終型面俯視結構示意圖

1-過渡區域

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地闡述。