[發明專利]一種薄壁件內部多層筋肋粉固耦合成形裝置及方法

有效

• 申請號: 202110059170.7
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112893849B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 郎利輝;魯彥
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B22F7/08
• 分類號: B22F7/08;B22F3/15
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 鄭萌萌

1.一種薄壁件內部多層筋肋粉固耦合成形裝置，其特征在于：包括容器，所述容器內設置有筋肋板和型芯，所述容器包括頂板、包套和底板，所述包套呈頂端和底端開口的筒狀，所述包套的頂端與所述頂板密封連接，所述包套的底端與所述底板密封連接，所述頂板的底面對應所述型芯的頂端設置有第三凹槽，所述型芯的頂端與所述第三凹槽卡合，所述底板的頂面對應所述型芯的底端設置有第二凹槽，所述型芯的底端與所述第二凹槽卡合，所述型芯用于支撐所述筋肋板；所述型芯與所述包套之間形成有成形腔，所述頂板上還設置有與所述成形腔連通的通孔；所述筋肋板位于所述成形腔的內側，且所述筋肋板一端伸入所述成形腔；

所述型芯包括若干個依次連接的型芯模具，任意相鄰的兩個所述型芯模具之間夾設有一個所述筋肋板；在任意相鄰的兩個所述型芯模具中，一個所述型芯模具上設置有凸臺，另一個所述型芯模具上對應所述凸臺設置有第一凹槽，所述凸臺與所述第一凹槽卡合；所述筋肋板具有水平部和彎折部，所述彎折部與所述水平部垂直，所述彎折部夾設在所述凸臺與所述第一凹槽之間。

2.根據權利要求1所述的薄壁件內部多層筋肋粉固耦合成形裝置，其特征在于：所述型芯模具為三個，分別為第一型芯模具、第二型芯模具和第三型芯模具；所述通孔為兩個。

3.一種薄壁件內部多層筋肋粉固耦合成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)加工制備待成形的薄壁件內部的筋肋板；

(2)加工制備用于支撐所述筋肋板的型芯，所述型芯的形狀還需與待成形的薄壁件的內腔的形狀、大小一致；

(3)對所述筋肋板和所述型芯模具預先進行清洗檢查；

(4)將所述筋肋板通過凸臺凹槽結構和所述型芯中的型芯模具裝配在一起；

(5)加工制備包套，所述包套的尺寸根據待成形的薄壁件的外部尺寸確定；

(6)加工制備頂板和底板；

(7)將裝配好的筋肋板和型芯置于底板的第二凹槽中，并使所述型芯的底端與所述第二凹槽焊接；

(8)將所述包套的底端邊緣與所述底板封焊連接，將所述包套的頂端邊緣與所述頂板封焊連接，得到氣密性良好的容器，使所述包套、所述頂板、所述底板及所述型芯之間形成與待成形的薄壁件的形狀、大小匹配的成形腔；

(9)通過頂板上的通孔將粉末注入成形腔內，并振動填充所述粉末；

(10)待所述粉末填充完畢后，使抽真空機通過抽氣管與所述通孔連通；

(11)將所述容器整體放入加熱爐，在400℃環境下開啟抽真空泵，對所述成形腔進行抽真空；

(12)將所述容器的氣體抽出，待所述容器內的真空度達到設定條件后，將所述抽氣管夾斷，并焊死、封閉所述抽氣管的斷口；

(13)將所述容器放入熱等靜壓爐內，先升溫升壓，溫度上升至0.5T_熔～0.7T _熔，T_熔為粉末的熔點，壓力升至100Mpa，然后保溫保壓，最后降溫降壓；

(14)機加工去除所述頂板、所述底板和所述包套，保留所述型芯的情況下精加工得到薄壁件的外形；

(15)通過機加、酸洗和/或沖擊的方式去除所述型芯，得到最終的薄壁件產品。