一种钛合金壳体高精度模锻成型方法及其模具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115921745A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211365732.1(22)申请日2022.10.31(71)申请人振宏重工（江苏）股份有限公司地址214421江苏省无锡市江阴市芙蓉大道东段888号(72)发明人戚振华徐建东袁震马伟龙(74)专利代理机构无锡睿升知识产权代理事务所(普通合伙)32376专利代理师肖晨(51)Int.Cl.B21J13/02(2006.01)B21J5/02(2006.01)B21K1/26(2006.01)B23P15/14(2006.01)F16H57/02(2012.01)权利要求书1页说明书6页附图8页(54)发明名称一种钛合金壳体高精度模锻成型方法及其模具(57)摘要本发明公开了一种钛合金壳体高精度模锻成型方法及其模具，技术方案包括上模，上模底面的中心处设置有呈圆台形的凸模，上模底面上开有环形槽一，环形槽一环绕凸模的底部边缘；上模底面上开有环形槽二，环形槽二位于环形槽一的外侧；包括下模，下模顶面的中心处设置有凹模，凹模的底面上开有凹腔部，下模的顶面开有环形槽三，环形槽三和环形槽二相应布置，当上模和下模扣合，凸模嵌入到凹模中，凸模和凹模之间形成的空间为用于成型锻件的型腔，本发明的优点在于设计特种模具采用模锻的方式进行钛合金壳体成型，能够实现单道次大变形工艺，从而获得更精细的组织结构，减少锻造作业量，十分便捷得到形状复杂、精度高的锻件。CN115921745ACN115921745A权利要求书1/1页1.一种钛合金壳体高精度模锻成型用模具，其特征在于：包括上模，所述上模底面的中心处设置有呈圆台形的凸模，上模底面上开有环形槽一，所述环形槽一环绕凸模的底部边缘；上模底面上开有环形槽二，环形槽二位于环形槽一的外侧；包括下模，所述下模顶面的中心处设置有凹模，所述凹模的底面上开有凹腔部，所述下模的顶面开有环形槽三，所述环形槽三和环形槽二相应布置，当上模和下模扣合，凸模嵌入到凹模中，凸模和凹模之间形成的空间为用于成型锻件的型腔。2.根据权利要求1所述的一种钛合金壳体高精度模锻成型用模具，其特征在于：所述凸模的中心处开有第一通孔，所述第一通孔为阶梯孔，所述第一通孔中伸缩连接有顶杆一，所述顶杆一的端部安装有压板一，所述压板一通过螺栓和上模固定，所述顶杆一上套设有弹簧一，弹簧一的一端和压板一相抵，弹簧一的另一端和第一通孔的台阶面相抵。3.根据权利要求2所述的一种钛合金壳体高精度模锻成型用模具，其特征在于：所述凹模的中心处开有第二通孔，所述第二通孔为阶梯孔，所述第二通孔中伸缩连接有顶杆二，所述顶杆二的端部安装有压板二，所述压板二通过螺栓和上模固定，所述顶杆二上套设有弹簧二，弹簧二的一端和压板二相抵，弹簧二的另一端和第二通孔的台阶面相抵。4.根据权利要求1所述的一种钛合金壳体高精度模锻成型用模具，其特征在于：所述型腔的周边圆角尺寸为R3mm。5.根据权利要求1所述的一种钛合金壳体高精度模锻成型用模具，其特征在于：所述型腔的表面粗糙度为0.8，所述上模和下模除型腔的其他部分的表面粗糙度为3.2。6.一种根据权利要求1‑5钛合金壳体高精度模锻成型用模具的锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，准备TC4钛合金锻坯；步骤S2，将锻坯送进加热炉加热，加热到960℃±10℃，进行保温，让原材料内部温度上升至保温温度；步骤S3，将加热完成的锻坯送入到上模和下模中，之后液压机进行模锻，得到锻件；步骤S4，锻件完全冷却至室温后，转粗加工车间粗车光洁表面，再进行超声波探伤和硬度检验；步骤S5，超声波探伤合格后进行粗车取样；步骤S6，锻件精加工切削到设计尺寸。7.根据权利要求6所述的锻造方法，其特征在于：在步骤S1中，TC4钛合金锻坯包括按重量百分比计数的化学成分：Al：5.5～6.75％；V：3.5～4.5％；Fe≤0.30％；C≤0.08％；N≤0.05％；H≤0.015％；O≤0.020％；余量为Ti。8.根据权利要求6所述的锻造方法，其特征在于：在步骤S2中，采用阶梯加热的方式将锻坯加热，第一阶段温度为770±10℃，在770±10℃下保温2h，升温速率控制为≤55℃/h，之后空冷到室温，最后以同样的升温速率加热到960℃±10℃。9.根据权利要求6所述的锻造方法，其特征在于：在步骤S3中，液压机的压力规格为3500吨以上，模锻的总变形量在90％以上。10.根据权利要求6所述的锻造方法，其特征在于：在步骤S6中，锻件精加工的切削速度为60m/min。2CN115921745A说明书1/6页一种钛合金壳体高精度模锻成型方法及其模具技术领域[0001]本发明涉及钛合金加工技术领域，尤其涉及一种钛合金壳体高精度模锻成型方法及其模具