一种钛合金薄壁筒体成形方法.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CN110961515A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201911204326.5(22)申请日2019.11.29(71)申请人上海新力动力设备研究所地址201109上海市闵行区中春路1777号(72)发明人朱小兵肖晓青李慧敏倪林彧席斌彬徐利军何敏(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人李明泽(51)Int.Cl.B21D22/16(2006.01)B21D37/16(2006.01)B21D37/18(2006.01)B21D37/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种钛合金薄壁筒体成形方法(57)摘要本发明涉及薄壁筒体成形技术领域，公开了一种钛合金薄壁筒体成形方法，包括：制造毛坯：加工毛坯，毛坯加工完成后对毛坯进行热处理；制造芯模：加工芯模，芯模加工完成后对芯模进行热处理；制造旋轮：加工旋轮；涂润滑剂：在芯模的外表面涂抹润滑剂；涂冷却液：在芯模与毛坯之间涂抹冷却液；冷旋成形：将毛坯装在外表面涂抹润滑剂的芯模上，通过旋轮将装在芯模上的毛坯旋压成形为筒体，旋压成形过程中在芯模与毛坯之间涂抹冷却液；能够旋压成形满足几何、形位精度要求的钛合金发动机壳体。CN110961515ACN110961515A权利要求书1/1页1.一种钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于包括：制造毛坯：加工毛坯(2)，毛坯(2)加工完成后对毛坯(2)进行热处理；制造芯模：加工芯模(3)，芯模(3)加工完成后对芯模(3)进行热处理；制造旋轮：加工旋轮(1)；涂润滑剂：在芯模(3)的外表面涂抹润滑剂；涂冷却液：在芯模(3)与毛坯(2)之间涂抹冷却液；冷旋成形：将毛坯(2)装在外表面涂抹润滑剂的芯模(3)上，通过旋轮(1)将装在芯模(3)上的毛坯(2)旋压成形为筒体，旋压成形过程中在芯模(3)与毛坯(2)之间涂抹冷却液。2.根据权利要求1所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述毛坯(2)的材料为TB8钛合金，毛坯(2)热处理状态是固溶态。3.根据权利要求1或2所述的TB8钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述芯模(3)的材料为合金工具钢，所述芯模(3)的热处理状态为淬火态，芯模(3)的表面硬度为58-60HRC。4.根据权利要求3所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述芯模(3)的制造径跳≤0.01mm，安装径跳≤0.04mm。5.根据权利要求1所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述旋轮(1)的材料为合金工具钢，旋轮(1)的表面硬度为60-62HRC。6.根据权利要求5所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述旋轮(1)的制造径跳≤0.02mm，安装径跳≤0.05mm。7.根据权利要求1所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述润滑剂为220#机油。8.根据权利要求1所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：所述冷却液为防锈乳化液和水的混合物，防锈乳化液与水混合比例为1:10。9.根据权利要求1所述的钛合金薄壁筒体成形方法，其特征在于：冷旋成形时分两道次对毛坯(2)旋压成形。2CN110961515A说明书1/4页一种钛合金薄壁筒体成形方法技术领域[0001]本发明涉及薄壁筒体成形技术领域，具体是一种钛合金薄壁筒体成形方法。背景技术[0002]旋压成形技术综合了锻造、挤压、拉伸、环扎和滚压等技术的特点，它借助旋轮的进给运动，加压于随芯模旋转的金属毛坯，使其产生连续的局部塑性变形，属于回转成形范畴,是局部连续塑性成形工艺。当前，旋压成形技术已广泛应用于机械、电器、汽车及化工等行业，尤其在航空、航天及兵器工业等尖端领域也得到了越来越多的应用。[0003]导弹发动机壳体材料目前仍采用高强度钢或超高强度钢，导致发动机整体结构消极质量偏高，制约了导弹的射程。随着新一代导弹武器性能的不断提高，迫使导弹发动机壳体朝轻量化方向发展，提高导弹比冲，使导弹射程更远、机动性更强。钛合金具有重量轻、比强度高、耐热和耐蚀等特性，是未来导弹发动机壳体的备选材料。[0004]钛合金在高温状态时塑性较好，所以对于钛合金筒体一般采取热旋成形。但热旋存在温度控制不均匀、高能耗、热辐射严重等问题，工作环境较为恶劣，又由于钛合金在常温状态下塑性较差，且材料在旋压过程中加工硬化严重，旋压成形时容易出现裂纹缺陷，这都直接给钛合金筒体强力冷旋压成形带来难度，而且国内还没有专门的热强力旋压设备，工艺过程存在不稳定因素，严重制约了钛合金材料在导弹发动机壳体上的应用。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种钛合金薄壁筒体成形方法，能够成形满足几何、形位精度要求的发动机壳体。[0006]本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种