[发明专利]一种半球形构件的成形模具及多道次成形方法

权利要求书

1.一种半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，采用的半球形构件成形模具包括凹模、凸模、压边圈和定位板；

所述凹模和凸模用于成形半球形构件；

所述压边圈设置在凹模和凸模之间，所述压边圈与凹模配合压紧坯料，防止坯料在成形过程中出现褶皱；

所述压边圈设置有定位板，所述定位板用于对上模和下模进行定位；

所述多道次成形方法包括以下步骤：

S1.确定坯料尺寸；

S2.分别将凹模、凸模固定于成形机上平台和下平台上；

S3.放置坯料，进行冷成形第一道次得到预成形件；

S4.对预成形件进行强脉冲电流辅助组织调控；

S5.确定冷成形道次数，重复步骤S3、S4完成所述冷成形道次数，脱模取出预成形件；

S6.对预成形件进行热校形，热校形与冷成形共用一套模具，但初始状态不同，热校形时凸模为上模，凹模为下模，得到半球形构件。

2.根据权利要求1所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述半球形构件的成形模具还包括用于增加顶出半径的转接板；

所述转接板底部与成形机下平台顶缸的第一顶杆连接，转接板上表面设置第二顶杆，所述第二顶杆用于将压边圈顶出及施加压边力。

3.根据权利要求2所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述凸模包括底板和腔体，所述转接板设置在所述腔体内，所述底板上设置有用于第二顶杆穿过的底板通孔。

4.根据权利要求1所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

根据所述半球形构件尺寸和形状，选择坯料；

进行冷成形数值模拟，确定坯料净尺寸，增加成形余量确定最终坯料尺寸。

5.根据权利要求3所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

将所述凸模放置在成形机下平台上，将压边圈吊设于所述底板上，定位板下部与所述凸模侧面接触，定位板上部与凹模侧面接触，完成凹模、凸模的定位后，分别将凹模、凸模固定于成形机上平台和下平台上。

6.根据权利要求3所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

所述第二顶杆上行，使压边圈上平面超过凸模最高点；

坯料上下表面涂抹润滑油，将坯料放置于压边圈与凹模之间，确保坯料中心与模具中心重合；

所述凹模下行，压紧坯料，随后凹模、坯料与压边圈同时下行50-200mm，完成第一道次成形；

所述凹模下行的速度为1～2mm/s。

7.根据权利要求6所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述步骤S4中，坯料为铝合金时，强脉冲电流辅助组织调控温度为300～400℃；坯料为商业纯钛时，强脉冲电流辅助组织调控温度为550～650℃。

8.根据权利要求7所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

预成形件表面喷涂防氧化涂料，进行热校形；

热校形时，凸模下行直至合模，保温20～60min，取出半球形构件。

9.根据权利要求1-8任一项所述的半球形构件的多道次成形方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述凸模下行的速度为0.5～1mm/s；

所述坯料为铝合金时，半球形构件热校形温度为380～480℃；

所述坯料为商业纯钛时，半球形构件热校形温度为550～650℃。