一种钛合金曲面零件的热成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103381440A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103381440103381440A(43)申请公布日2013.11.06(21)申请号201310217653.0(22)申请日2013.06.03(71)申请人湖北三江航天红阳机电有限公司地址432100湖北省孝感市长征路95号(72)发明人张如平张军杭俊李玉喜王佑武(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人朱仁玲(51)Int.Cl.B21D22/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种钛合金曲面零件的热成形方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金曲面零件的热成形方法，包括以下步骤：将成形模具装入压力机的加热炉内；将钛合金毛坯装入模具内，并对毛坯和模具加热；利用压力机通过所述模具对毛坯进行冲压成形；工件和模具冷却后打开模具，取出工件，即可完成钛合金曲面零件的成形；其特征在于，所述冷却是工件和模具一起随炉冷却，且冷却过程中模具保持处于合模状态，即模具凸模与凹模不分开。本发明还公开了利用上述方法所制备的零件。本发明无需考虑热缩尺寸，能方便地加工出型面精度在0.2mm以内的曲面钛蒙皮，质量一致性好，热成形的模具可以兼做工件型面的检验模胎。CN103381440ACN10384ACN103381440A权利要求书1/1页1.一种钛合金曲面零件的热成形方法，包括以下步骤：将成形模具装入压力机的加热炉内；将钛合金毛坯装入模具内，并对毛坯和模具加热；利用压力机通过所述模具对毛坯进行冲压成形；工件和模具冷却后，打开模具，取出工件，即可完成钛合金曲面零件的成形；其特征在于，所述冷却是工件和模具一起随炉冷却，且冷却过程中模具保持处于合模状态，即模具凸模与凹模不分开。2.根据权利要求1所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述成形模具的凸模型面尺寸与钛合金曲面零件尺寸一致。3.根据权利要求1或2所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述模具的凸模与凹模的间隙为1.15t，其中t为毛坯材料厚度。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述模具的凸模可作为零件成形后的检验模。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述钛合金毛坯在装入压力机的加热炉前，先在其表面涂刷保护涂料。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述对毛坯和模具加热的温度优选为700-750℃。7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述冲压成形后再冷却前先保压一段时间再卸除压力机的压力。8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种钛合金曲面零件的热成形方法，其特征在于，所述钛合金曲面零件优选为蒙皮类零件。9.利用权利要求1-8中任一项所述的热成形方法所制备的钛合金曲面零件。2CN103381440A说明书1/4页一种钛合金曲面零件的热成形方法技术领域[0001]本发明涉及钛合金曲面零件的制造技术领域，具体涉及一种钛合金曲面零件的热成形制造方法。背景技术[0002]在航空航天产品上常采用钛合金曲面零件，例如钛合金蒙皮，此类零件一般采用热成形方法成形。[0003]钛合金热成形时，一般采用金属模具进行。通常，先将模具加热到650℃以上的成形温度，再将坯料放入模具内预热，然后模具上、下模合模成形零件，利用液压机保压5～10分钟，成形完即分开模具，适当冷却后取出零件。[0004]当钛零件和模具在加热时，二者的尺寸将随温度升高而增大，通常情况下，金属模具在高温下尺寸比钛零件增大更多，而钛零件在高温下成形，其尺寸由高温状态的模具尺寸决定，因此由模具成形出的钛零件尺寸将增大，即使成形后冷却，零件冷却到室温尺寸仍易偏大。对于有尺寸配合要求的零件，这种工艺会带来尺寸精度上的误差。[0005]考虑到这种情况，目前，热成形的模具在室温时一般做得比钛零件最终需要的尺寸小，即模具要考虑缩尺(缩小)，这样，在模具加热到钛合金零件的成形温度时，放入工件并加热到同样的温度，工件成形，成形后模具的凸、凹模分开，工件和模具按照各自的收缩规律进行收缩，理论上工件能收缩到名义值。[0006]但是，由于缩尺系数很难准确给定以及缩尺系数误差的存在，成形后的零件型面并不能达到名义尺寸，即实际尺寸会偏离名义尺寸。而且，钛合金工件成形后模具分开，工件取出，工件的收缩过程得不到模具凸模和凹模的支撑，工件存在回弹和无约束条件下的变形，导致工件成形后常温下型面精度达不到要求。发明内容[0007]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种钛合金曲