一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法、成型模具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115921650A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211685558.9(22)申请日2022.12.27(71)申请人航天海鹰（哈尔滨）钛业有限公司地址150029黑龙江省哈尔滨市高新技术产业开发区科技创新城智谷四街4158号(72)发明人李忠原(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师韩丽娜(51)Int.Cl.B21D26/021(2011.01)B21D26/031(2011.01)B21D37/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法、成型模具(57)摘要本发明涉及钛合金成技术领域，具体涉及一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法、成型模具、成型系统；等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法，包括以下步骤：模具准备：将模具的上模和下模合模放置在热压成形机的平台上，并将上模上移，使上模和下模分离，将模具升温至预定温度，上模上设有上模型面，下模上设有下模型面，上模型面和下模型面与零件的结构相适配；板料预热：模具升温完成后，将板料放置在下模固定位置上，保持5‑8min，使板料充分预热；成形后的零件实际壁厚减薄量小于0.5mm，实际型面线性尺寸公差不超过0.3mm，角度尺寸公差不超过20′，彻底解决了产品拉伸过程中存在的“吹破”和产品球顶表面厚度不一致的现象。CN115921650ACN115921650A权利要求书1/1页1.一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法，其特征在于，包括以下步骤：模具准备：将模具的上模(1)和下模(2)合模放置在热压成形机的平台上，并将上模(1)上移，使上模(1)和下模(2)分离，将模具升温至预定温度，上模(1)上设有上模型面(3)，下模(2)上设有下模型面(4)，上模型面(3)和下模型面(4)与零件的结构相适配；板料(5)预热：模具升温完成后，将板料(5)放置在下模(2)固定位置上，保持5‑8min，使板料(5)充分预热；气压超塑成形：预热完成后进行加压氩气，先通过下模(2)排气孔(6)向下模(2)的内腔进行充气，保压10min，待零件完全贴合上模(1)后，将下模(2)的排气孔(6)转化为泄压孔，上模(1)排气孔(6)进行充压，将零件反向气压超塑，达到下模(2)与零件完全贴合保压10min，泄压，待零件冷却后，进行模具分离起模，取出零件，完成气压超塑成形。2.根据权利要求1所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法，其特征在于，模具升温至740‑760℃。3.根据权利要求1所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法，其特征在于，氩气压力为2MPa。4.根据权利要求1‑3中任一项所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法，其特征在于，上模(1)和下模(2)之间距离约30‑50cm。5.一种根据权利要求1‑4中任一项所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法使用的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成型模具，其特征在于，包括：上模(1)，上模(1)上设有上模型面(3)，上模型面(3)具有两个，且两个上模型面(3)对称设置；下模(2)，下模(2)上设有下模型面(4)，板料(5)设于上模(1)和下模(2)之间。6.根据权利要求5所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形模具，其特征在于，上模(1)和下模(2)上均设有凹槽(7)，凹槽(7)内设有排气孔(6)，排气孔(6)贯穿上模(1)和下模(2)。7.根据权利要求6所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形模具，其特征在于，下模型面(4)包括球面段(8)和设于球面段(8)两端的圆弧段(9)、以及直线段(10)，所述球面段(8)的球径SR为156mm，圆弧段(9)的圆弧半径R为200mm，直线段(10)与圆弧段(9)之间的夹角A为86°。8.根据权利要求6或7所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形模具，其特征在于，上模(1)和下模(2)的两端均设有吊耳。(11)9.根据权利要求8所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形模具，其特征在于，所述上模(1)和下模(2)采用硅钼球墨铸铁、铸钢、碳钢或不锈钢制作而成。10.一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形系统，其特征在于，包括权利要求5‑9中任一项所述的等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成型模具。2CN115921650A说明书1/5页一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法、成型模具技术领域[0001]本发明涉及钛合金成技术领域，具体涉及一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法、成型模具、成型系统。背景技术[0002]薄壁变曲率壳体是航空航天控制类发动机贮箱的核心部件。该零件工作时通过外接管路向贮箱气腔增压，使壳体变形、翻转，控制贮箱液腔容积