[发明专利]一种钛合金波纹加强筒形零件成形装置及成形方法

权利要求书

1.一种钛合金波纹加强筒形零件成形装置，其特征在于，包括内模具(1)、外模具(2)、冲头(3)和加载模具(4)，其中，内模具(1)设有导向筒(11)和底座(12)，导向筒(11)垂直固定在底座(12)上，在导向筒(11)上沿轴向设有加载通道(13)，加载通道(13)沿导向筒(11)的径向均匀分布且沿径向贯通导向筒(11)；外模具(2)内壁设有沿平行于轴向的凹槽，使外模具(2)的横截面呈波纹状，当外模具(2)套在内模具(1)后，内模具(1)和外模具(2)之间形成波纹型腔(21)；冲头(3)为薄板型，厚度不大于加载通道(13)的厚度，以便于在使用时将冲头(3)置于加载通道(13)内，冲头(3)的一面为斜面，所有冲头(3)放入加载通道(13)后在导向筒(11)内壁内围成一个锥面；加载模具(4)设有加载柱(41)，加载柱(41)的加载端设有锥面，加载时可通过与冲头(3)围成的锥面作用将冲头(3)挤入到波纹型腔(21)中；

所述冲头(3)为直角梯形，长度与导向筒(11)的长度相同，与模具装配时，平行长边与内模具(1)的底座(12)接触，平行短边与导向筒(11)的端面对齐，斜边朝向导向筒(11)的内部。

2.根据权利要求1所述一种钛合金波纹加强筒形零件成形装置，其特征在于，所述加载通道(13)的数目与外模具(2)内壁上凹槽的数目相同。

3.根据权利要求1所述一种钛合金波纹加强筒形零件成形装置，其特征在于，所述加载柱(41)的锥面的锥度与冲头(3)所围成的锥面的锥度相同。

4.根据权利要求1所述一种钛合金波纹加强筒形零件成形装置，其特征在于，所述导向筒(11)的长度与加载柱(41)的长度相同。

5.根据权利要求1-4任一所述成形装置在筒形件的波纹成形中的应用。

6.一种利用权利要求1所述成形装置加工钛合金波纹加强筒形零件的成型方法，其特征在于，将圆形焊管(5)套在内模具(1)的导向筒(11)外侧，再将外模具(2)套装在圆形焊管(5)的外侧，并将波纹型腔(21)与加载通道(13)对齐，将冲头(3)安装到加载通道(13)内，使冲头(3)的斜面朝向导向筒(11)的内部，校正冲头(3)的位置并对齐导向筒(11)的端面，将模具整体放置于热成型设备中，加热模具至工作温度，下压加载模具(4)，通过加载柱(41)的锥面挤压冲头(3)实现对圆形焊管(5)的加载，保压一段时间后，按照既定退火工艺降温。

7.根据权利要求6所述成型方法，其特征在于，步骤如下：

1)将钛合金圆形焊管(5)套装在内模具(1)的导向筒(11)外侧，再将外模具(2)套在圆形焊管(5)的外侧，并将波纹型腔(21)与加载通道(13)对齐；

2)将冲头(3)安装到加载通道(13)内，使冲头(3)的斜面朝向导向筒(11)的内部，校正冲头(3)的位置并对齐导向筒(11)的端面；

3)将步骤2)装配好的模具整体放置在热成型设备中，并将加载模具(4)与压机上台面连接，并调节位置使其中心线与内模具(1)、外模具(2)中心线重合，加热各个模具至工作温度后下压加载模具(4)，通过加载柱(41)的锥面挤压冲头(3)实现对圆形焊管(5)的加载成型，保压一段时间后，按照退火曲线泄压降温。

8.根据权利要求7所述成型方法，其特征在于，步骤3)所述工作温度为650℃-750℃。

9.根据权利要求7所述成型方法，其特征在于，步骤3)所述保压一段时间，是保压20-25min。