[发明专利]充液挤压成型的方法及其获得的叶片

说明书

本发明公开了一种充液挤压成型的方法及其获得的叶片，包括以下步骤：模具制备：制作凹模和凸模；密封定位：对预制管坯的两端分别进行扩口，并对扩口进行密封，再将预制管坯安装在凹模的成型腔内，采用压块将预制管坯两端压紧并定位在凹模内；挤压支撑合模：向预制管坯内注满液体并使凸模缓慢下行挤压预制管坯，同时使液体增压至第一液体压力P₁并保持不变，直至凹模的分型面与凸模的分型面接触，以使预制管坯受到周向挤压应力形成预成形零件；高压整形：在凸模上加吨位，增加液体压力至第二液体压力P₂使得预成形零件定型，泄压，形成零件。本发明的充液挤压成型的方法，合模作用对预制管坯进行周向挤压，使得零件两端的小圆角成形到位。

技术领域

本发明涉及航空零件成形方法领域，特别地，涉及一种充液挤压成型的方法。此外，本发明还涉及一种包括上述充液挤压成型的方法获得的叶片。

背景技术

叶片零件的特点较扁而两边不完全对称，空间扭曲，在成形过程中容易发生不贴模、夹料、起皱等现象。充液成形是指采用液体(油或水)作为传力介质代替刚性凸模或凹模传递载荷，使坯料在传力介质压力作用下贴靠凹模或凸模以实现金属板材零件的成形。充液成形主要分为充液拉深成形和液体凸模拉深，前者利用液体介质代替凹模，而后者是以液体介质作为凸模。但是，采用充液成形工艺对于极小圆角成形到位所需的胀形力非常大，容易造成零件局部失稳而起皱，并且充液成形工艺同样存在成形不到位等问题。

发明内容

本发明提供了一种充液挤压成型的方法及其获得的叶片，以解决现有技术加工两侧带有小圆角的零件造成成形不到位，并零件局部失稳而起皱的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种充液挤压成型的方法，通过充液挤压形成空间扭曲且侧向带小圆角的零件，小圆角为小于R1.5的圆角，包括以下步骤：

模具制备：根据需挤压成形零件的轮廓制作出配合作用的凹模和凸模；

密封定位：对预制管坯的两端分别进行扩口，并采用推头分别推进预制管坯两端的扩口内以对预制管坯两端的扩口进行密封，再将预制管坯安装在凹模的成型腔内，采用压块将预制管坯两端压紧并定位在凹模内；挤压支撑合模：向预制管坯内注满液体并使凸模缓慢下行挤压预制管坯，同时使液体增压至第一液体压力P₁并保持不变，直至凹模的分型面与凸模的分型面接触，以使预制管坯受到周向挤压应力形成预成形零件；

高压整形：在凸模上加吨位，增加液体压力至第二液体压力P₂使得预成形零件在第二液体压力P₂的作用下定型，泄压，形成零件。

进一步地，预制管坯的制备包括：根据零件模型计算等效截面周长a，控制预制管坯的截面周长b，使得预制管坯的截面周长b大于等于等效截面周长a，且预制管坯直径与零件模型的等效圆管直径的差值小于等于1mm。

进一步地，预制管坯一端的推头设有用于液体注入预制管坯内部的进液口，以将液体通过进液口注入至预制管坯内；推头与预制管坯的接触部位设有密封圈。

进一步地，挤压支撑合模的具体步骤为：

通过进液口向预制管坯内部注入液体并使液体充满预制管坯内腔；

对凸模施压控制凸模下行速度使得预制管坯逐步发生塑性变形，同时开启增压器使液体压力逐渐增加至第一液体压力P₁并保持不变；

凸模下行直至凹模的分型面与凸模的分型面接触，预制管坯的外形面分别紧贴凹模的内壁面和凸模的内壁面，通过周向挤压应力与充入液体的第一液体压力P₁共同作用下，使得预制管坯两侧的小圆角成形到位，形成预成形零件。

进一步地，挤压支撑合模过程中的第一液体压力P₁的获取为：