[发明专利]α相钛合金壳体锻件的反挤压成形方法

权利要求书

1.一种α相钛合金壳体锻件的反挤压成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

对中制坯：提供制坯模具，所述制坯模具由胎膜、盖板和压块组成；把制坯模具装在压力机的底座上并预热至200℃～290℃，再把按规格下料的该合金棒料加热到880℃～980℃后装入制坯模具内使棒料的外圆周面与胎膜的内圆周面配合，棒料的上端面置于盖板的中心定位孔处并与压块的冲头的底端面接触，把制坯模具进行对中装配；启动压力机压下压块使其冲头沿着盖板的中心定位孔冲压棒料的上端面，得到上端面带有圆形定位肓孔的圆柱形坯料；

对中装模：提供挤压模具，所述挤压模具由凹膜和凸膜组成；把挤压模具装进压力机并预热至200℃～290℃，将上述坯料加热至880℃～980℃后装进挤压模具内使其带有定位肓孔的上端面朝上，移动凸模的挤压头使其底面刚好放在所述坯料上端面的定位肓孔内，完成所述凹膜、凸模和坯料的对中装配；

对中反挤压成形：启动压力机向下压凸模使其挤压头以挤压力F沿着坯料上端面的定位肓孔以83mm/s～93mm/s的速度向下快速挤压坯料到坯料高度的三分之一处距离，所述坯料被挤压出具有一定深度的导向定位孔，再使所述挤压头沿着所述导向定位孔以33mm/s～43mm/s的速度慢慢挤压坯料直到凸模与凹模完全合模，所述坯料被反挤压成壳体锻件。

2.根据权利要求1所述的α相钛合金壳体锻件的反挤压成形方法，其特征在于：所述α相钛合金是TA15。

3.根据权利要求1或2所述的α相钛合金壳体锻件的反挤压成形方法，其特征在于，在反挤压过程中，所述坯料受到所述挤压头的挤压力F按下式计算：

式中:

σ_s——所述钛合金在挤压温度下的屈服强度，取2210MPa～290MPa；

V₁——凸模的挤压头挤压坯料的压下速度，单位：mm/s；

V₂——坯料内的金属被挤压时沿着凹模的模具型腔和挤压头之间形成的圆环夹层向上流动的速度，单位：mm/s；

S₁——凸模的挤压头的横截面面积，单位：mm²；

并且，

式中：S₂——壳体锻件的圆环横截面面积，单位：mm²。

4.根据权利要求1或2所述的α相钛合金壳体锻件的反挤压成形方法，其特征在于：所述反挤压成形的α相钛合金壳体锻件为顶面开口底面封死的薄壁高筒形状，其外径尺寸范围为Φ280mm～Φ295mm，壁厚为25mm～35mm，外圆面高径比为0.95～1.05，内腔的高径比为0.95～1.05。