[发明专利]大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形模具及成形方法

权利要求书

1.一种大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，使用大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形模具，采用气压加载成形的方式进行异形构件一体化成形；

所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形模具包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区；所述第一加热区为高温区，对应零件小变形区，设置温度为930℃至950℃；所述第二加热区为次高温区，对应零件中变形区，设置温度为910℃至930℃；所述第三加热区为低温区，对应零件大变形区，设置温度为890℃至910℃；所述第四加热区为次高温区，对应零件中变形区，设置温度为910℃至930℃；

所述大变径比异形钛合金薄壁件是最大处直径与最小处直径之比大于3的特殊曲面薄壁件，所述成形方法包括：

步骤a.加热单元对第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区进行加热，当各加热区达到所设置温度场后，开始气压加载成形；

步骤b.加载气压到0.2-0.5MPa，保持压力；其中，压力加载速率为0.01-0.015MPa/min；

步骤c.增大气压，加载气压到1.0-2.0MPa，保持压力，等待高温区材料完全贴合在模具；其中，压力加载速率为0.01-0.015MPa/min；

步骤d.对所有加热区进行统一升温至940-960℃，气压加载到1.0-2.0MPa，保持压力，使得零件各个部位均充分贴合模具。

2.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述步骤b中保持压力10-25min；

所述步骤c中保持压力10-20min；

所述步骤d中保持压力10-20min。

3.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述步骤b中压力加载速率为0.01-0.012MPa/min；

所述步骤c中压力加载速率为0.01-0.012MPa/min。

4.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述步骤d中，所有加热区统一升温至940-950℃。

5.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区依次设置，所述大变径比异形钛合金薄壁件的坯料的大直径端与所述第一加热区对应；所述大变径比异形钛合金薄壁件的坯料的小直径端与所述第四加热区对应。

6.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述大变径比异形钛合金薄壁件的坯料为锥形。

7.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述薄壁件的壁厚不大于3毫米。

8.根据权利要求1所述大变径比异形钛合金薄壁件一体化成形方法，其特征在于，所述钛合金包括TC4、TA15、Ti55、Ti60和Ti2AlNb中的一种或多种。