[发明专利]一种7075铝合金锥形机匣等温模锻成形模具及方法

权利要求书

1.一种7075铝合金锥形机匣等温模锻成形模具，其特征在于：所述成形模具包括上模（10）、顶杆（11）和下模（12），下模（12）的上表面的中部由上至下依次加工有模腔（12-1）和顶出孔（12-2），模腔（12-1）和顶出孔（12-2）贯通，模腔（12-1）的形状呈锥形，上模（10）的下表面的中部加工有与模腔（12-1）相配合的冲头（10-1），下模（12）的上表面的边缘上设置有四个凸耳槽（12-4），其中两个凸耳槽（12-4）贴靠设置，剩余两个凸耳槽（12-4）贴靠设置，所述其中两个凸耳槽（12-4）和所述另外两个凸耳槽（12-4）正对设置，模腔（12-1）的内表面上设置有八个长条凹槽（12-5），每两个长条凹槽（12-5）与相应的一个凸耳槽（12-4）相连通，模腔（12-1）的内表面上设置有第一短条凹槽（12-6）和第二短条凹槽（12-7），模腔（12-1）的内表面上还设置有第一凹槽（12-8）和第二凹槽（12-9），上模（10）盖合在下模（12）上，冲头（10-1）伸入模腔（12-1）内，顶杆（11）伸入顶出孔（12-2）内，且顶杆（11）的上表面与模腔（12-1）的底面齐平。

2.根据权利要求1所述的一种7075铝合金锥形机匣等温模锻成形模具，其特征在于：上模（10）的侧面设置有上卡槽，下模（12）的侧面设置有下卡槽（12-3）。

3.利用权利要求1或2所述的一种7075铝合金锥形机匣等温模锻成形模具实现7075铝合金锥形机匣等温模锻成形方法，其特征在于：所述7075铝合金锥形机匣等温模锻成形方法是按照以下步骤实现：

一、制坯：将圆柱形7075铝合金坯料先放入箱式加热炉中加热到100～150℃，然后，取出并在其表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，再将喷涂有石墨乳水溶液的坯料放入箱式加热炉中加热至420℃-440℃，并保温2.5-3.5小时，同时，平砧镦粗模具在液压机上直接加热到100～150℃，并在平砧镦粗模具的型腔表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，然后将喷涂有石墨乳水溶液的平砧镦粗模具加热到420～430℃，坯料进行平砧镦粗，制得成形的坯件，其中，石墨乳水溶液的质量百分浓度为10%～15%，坯料的尺寸为Φ190mm×410mm，平砧镦粗至Φ240×210；

二、预锻：将成形的坯件放入箱式加热炉中加热到100～150℃，然后，取出在其表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，再将喷涂有石墨乳水溶液的坯件放入箱式加热炉中加热至420℃-440℃，并保温2.5-3.5小时，同时，将预锻上模（7）和预锻下模（8）放在液压机上加热到100℃～150℃后，也在预锻下模（8）的预锻模腔（8-1）的内表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，然后将预锻上模（7）和喷涂有石墨乳水溶液的预锻下模（8）加热到420℃～430℃，在预锻下模（8）的预锻模腔（8-1）内放入坯件，进行预锻成形，制得成形的预锻件，其中，石墨乳水溶液的质量百分浓度为10%～15%；

三、一次终锻：将成形的预锻件进行喷涂石墨乳水溶液润滑，放入箱式加热炉中加热至420℃-440℃，并保温2-3小时，同时，将上模（10）和下模（12）放在液压机上加热到100℃～150℃后，也在下模（12）的模腔（12-1）的内表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，然后，将上模（10）和喷涂石墨乳水溶液的下模（12）加热到420℃～430℃，在下模（12）的模腔（12-1）中放入预锻件，进行第一次终锻成形，制得成形的第一次终锻件，其中，石墨乳水溶液的质量百分浓度为10%～15%；

四、一次清洗：将第一次终锻件放入清洗池进行清洗，先放入质量百分比浓度为10%的氢氧化钠溶液清洗池，完全浸没5分钟，取出放入80℃的热水池进行清洗，浸没2分钟，取出放入质量百分比浓度为20%-30%的硝酸溶液清洗池进行清洗，浸没5分钟取出，放入室温的水池进行清洗，清洗掉表面的石墨，清洗池内的清洗液采用质量百分比浓度为10%的氢氧化钠溶液和质量百分比浓度为20%-30%的硝酸溶液，清洗掉表面的石墨；

五、修伤处理：将清洗后的第一次终锻件，用铰磨和铲子人工铲掉坯件凸耳表面的黑色折叠缺陷，一直到黑色折叠缺陷完全消除为止，并在第一次终锻件顶部冲孔；

六、二次终锻：将修伤处理后的第一次终锻锻件放入箱式加热炉中加热到100℃～150℃，然后取出在其表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，将喷涂石墨乳水溶液的第一次终锻锻件放入箱式加热炉中加热至420℃～440℃，并保温1.5-2.5小时，同时，将上模（10）和下模（12）放在液压机上直接加热到100℃～150℃后，也在下模（12）的模腔（12-1）的内表面均匀地喷涂石墨乳水溶液，然后，将上模（10）和喷涂有石墨乳水溶液的下模（12）加热到420℃～430℃，在下模（12）的模腔（12-1）中放入经上述处理后的第一次终锻件，进行第二次终锻成形，通过顶杆（11）将成形件顶出，制得第二次终锻件，其中，石墨乳水溶液的质量百分浓度为10%～15%；

七、二次清洗：将第二次终锻件放入清洗池进行清洗，先放入质量百分比浓度为10%的氢氧化钠溶液清洗池，完全浸没5分钟，取出放入80℃的热水池进行清洗，浸没2分钟，取出放入质量百分比浓度为20%-30%的硝酸溶液清洗池进行清洗，浸没5分钟取出，放入室温的水池进行清洗，清洗掉表面的石墨，制得7075铝合金锥形机匣成品。