一种钛合金多层板热冲压成形工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110202042A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910544784.7(22)申请日2019.06.21(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人王宝雨杨晓明李志强(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.B21D22/02(2006.01)B21D37/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种钛合金多层板热冲压成形工艺(57)摘要本发明涉及航空板材加工技术领域，提供了一种钛合金多层板热冲压成形工艺，该成形工艺将钢板和钛合金板制作成所需形状的毛坯；将钢板和钛合金板材按照钢-钛合金-钢的夹持方式放入加热炉中进行加热，三层板之间不添加任何粘结剂，加热至700～900℃，达到指定温度后再保温5-7min；将加热好的三层板料一起转移到冷模具上进行冲压成形；冲压成形后的零件进行模具保压，保压时间为30～180s，最终获得钛合金零件。本发明减少了板料在转移过程中的热量损失，增加了钛合金板料的冲压成形性，且热冲压成形过程所需的变形力小，成形后的零件强度高，硬度大，回弹角度小，保证了产品精度和质量；工艺简单，效率高，具有广阔应用前景。CN110202042ACN110202042A权利要求书1/1页1.一种钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，所述成形工艺在钛合金板材上、下两侧均放置钢板，形成叠合板材，然后将叠合板材进行加热保温、冲压成形和模具保压，得到钛合金零件。2.如权利要求1所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、制备钛合金和钢板毛坯：将钢板和钛合金板材加工成所需形状的成形毛坯，在钛合金板材两侧涂抹高温润滑剂，减小成形过程中的摩擦，同时防止钛合金表面与空气接触而氧化；S2、加热保温：将经S1加工好的钢板和钛合金板材，采用两张钢板夹持一张钛合金板材的方式放到加热炉中加热，达到设定温度后保温，保证中间一层的钛合金板材充分加热，将钢板和钛合金板材一起取出，进行转移；S3、冲压成形：将经S2加热好的板材取出，放置在成形模具中，压力机带动上模下行，完成冲压，得到有两层钢板夹持的钛合金零件；S4、模具保压：将经S3得到的两层钢板夹持的钛合金零件一起进行模具保压，保压时间为1～3分钟，使中间钛合金板材充分冷却，使钛合金板料内部应力释放，从而达到减小成形零件回弹的目的，即得最终钛合金零件。3.如权利要求2所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，步骤S1中，在钛合金板材两侧仅涂抹润滑剂，不使用粘结剂。4.如权利要求2所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，步骤S2中，加热温度为700～900℃，保温时间为5～7分钟。5.如权利要求1-4任一项所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，所述钢板采用塑性好的高强度钢板。6.如权利要求5所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，所述钢板选用厚度范围为1mm～2mm，钛合金板材选用厚度小于2mm。7.如权利要求5所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，步骤S3中的冲压速度为15mm/s～60mm/s。8.如权利要求2所述的钛合金多层板热冲压成形工艺，其特征在于，在加热保温、转移及冲压成形过程中均采用上下钢板夹持钛合金板材的方式进行。2CN110202042A说明书1/3页一种钛合金多层板热冲压成形工艺技术领域[0001]本发明涉及航空板材加工技术领域，特别涉及一种钛合金多层板热冲压成形工艺。背景技术[0002]航空航天工业是国家国防安全的重要工业基础，不仅是国家战略性的支柱产业，也是国家综合国力的体现。随着我国经济高速增长，鉴于当前国际形势的发展和国家的战略需求，以及现役飞机的更新换代，我国对各类先进航空、航天产品，如各类先进战斗机、支线和干线客机、大型运输机、太空运载工具等需求越来越大。现有的技术水平和生产能力已经无法满足我国的自身需求，导致我国出现航空产品特别是民用飞机大批进口的现状。为加快我国航空工业的现代化进程，急需对我国航空工业工艺、装备的研究加大投入力度，提高我国航空工业的现代化制造水平。近年来，航空领域对强度高、质量小、性能好的材料需求不断提高，在开发新型材料的同时对已有工艺的改进也是非常有必要的。[0003]钛合金具有强度高，密度低，高、低温性能稳定和耐腐蚀性好等优点，是一种重要的战略金属材料，它在航空航天、海洋开发、化工以及日常生活中具有非常广泛的用途。利用钛合金板料成形的零件，在航空航天领域应用非常广泛，特别在先进航空发动机上占有相当的比重，在减轻发动机重量、改善和提高发动机性能等方面发挥着日益重要的作用。