[發(fā)明專利]TC4鈦合金T型材多向鍛造成形模具及方法

在審

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• 申請日: 2023-07-21
• 公開（公告）號: CN116638041A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 徐文翠;吳艷麗;王金業(yè);張家偉
• 申請（專利權）人: 中冶重工（唐山）有限公司;中國二十二冶集團有限公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21J1/06;B21J5/02
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 邢智博

本發(fā)明提供一種TC4鈦合金T型材多向鍛造成形模具及方法，涉及鍛造技術領域。上模第一次壓制到位時，橫板與豎板均未完全充滿，側模對向成形到位時，豎板基本充滿，上模第二次壓制到位時，完成橫板側邊充填。采用該成形方法既可實現(xiàn)在多向鍛造過程中對橫板、豎板所需金屬體積的精確分配，又可滿足對鍛造設備成形載荷的預分配以及滿足鈦合金T型材鍛件的成形質量。采用一火一工序的多向鍛造成形方法及成形模具，可生產出截面尺寸變化大的薄壁鈦合金T型材鍛件，鍛件尺寸及外形與零件接近，原材料利用率高、機械加工工時少，生產效率高。該方法可實現(xiàn)橫板及豎板成形所需金屬體積的精確分配，使金屬變形均勻、流動合理、組織致密，無需后續(xù)校直。

技術領域

本發(fā)明涉及鍛造技術領域，尤其涉及一種TC4鈦合金T型材多向鍛造成形模具及方法。

背景技術

鈦及其合金具有密度低、耐蝕性好和比強度高等特性，因此成為了一種優(yōu)良的結構材料，在航空、航天、海洋及化工機械領域得到廣泛應用，在國防科技領域占有重要地位。

目前主要采用擠壓法制造鈦合金T型材，但T型材的擠壓面臨生產效率低、原材料損失較多、成品率低、性能不均勻、模具受力工況復雜、壽命低、薄壁件易出現(xiàn)截面畸變和扭曲等問題，并且擠壓T型材存在增加后續(xù)校直工序、制造成本高等缺點。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種TC4鈦合金T型材多向鍛造成形模具及方法，以解決上述問題。

基于上述目的，本發(fā)明提供了一種TC4鈦合金T型材多向鍛造成形模具，包括：下模、下模墊板、側模連接組件、側模、上模、上模連接組件和端面模；下模連接在下模墊板上，位于下模兩側的下模墊板上分別滑動連接有側模連接組件，兩個側模連接組件相對設置；兩個側模連接組件相對的一端分別連接有側模，兩個側模相對的一端開設有擠壓腔；上模連接在上模連接組件上，上模端部滑動連接在擠壓腔中；位于擠壓腔兩端的下模墊板上分別連接有端面模。

進一步地，側模連接組件包括側模模座、U型壓槽、水平推拉桿和水平連接桿，側模模座一端與側模連接，側模模座另一端通過U型壓槽與水平推拉桿一端連接，水平推拉桿另一端與水平連接桿螺紋連接。

進一步地，上模連接組件包括上模連接板和上模承載墊板，上模連接板與上模承載墊板連接，上模連接板內開設有T型槽，上模為T型結構，上模穿裝在T型槽中，上模端部伸出于上模連接板。

進一步地，還包括動梁墊板和工作臺墊板，動梁墊板連接在上模承載墊板上表面，工作臺墊板連接在下模墊板下表面。

進一步地，端面模遠離擠壓腔的一端設置有端面楔塊，端面楔塊與下模墊板連接；端面模上連接有導柱，導柱滑動穿裝在上模連接板中。

TC4鈦合金T型材多向鍛造成形方法，按照以下步驟進行：S1、對棒坯進行表面處理；S2、將表面處理完成后的棒坯加熱至棒坯的β相變點以下35℃±5℃，并對棒坯進行保溫處理；S3、將模具加熱至350℃~450℃；S4、將加熱完成后的模具與鍛造設備連接；S5、對上模初始位置以及側模初始位置進行調節(jié)，將棒坯放置在擠壓腔內；S6、控制上模下壓，直至上模運動至第一次壓制位置。S7、控制兩個側模分別向相對的方向運動，直至兩個側模分別與兩個端面模側面接觸，并保壓；S8、控制上模下壓，直至上模下表面與側模模座上表面接觸，并保壓3s；S9、開模取件，完成T型材鍛造。

進一步地，S1具體為：將棒坯放入至電加熱爐中加熱至100℃~200℃；取出棒坯，直至棒坯表面溫度降低至70℃~80℃后，向棒坯表面噴涂防護潤滑劑并自然干燥，其中，防護潤滑劑的噴涂厚度為0.2mm~0.3mm。

進一步地，S5中對上模初始位置以及側模初始位置進行調節(jié)，具體為：對上模位置進行調節(jié)，使上模下表面與側模上表面之間的距離大于等于200mm；對側模位置進行調節(jié)，使兩個側模相對的端面之間的距離大于T型材豎板厚度且小于棒坯直徑。