[实用新型]钛铝系合金薄壁空心件冷等静压成型模具

说明书

本实用新型公开了一种钛铝系合金薄壁空心件冷等静压成型模具，涉及冷等静压模具技术领域，包括顶塞、装料口、弹性外模、刚性芯模和紧固装置，弹性外模的顶部设有装料口，顶塞用于封堵装料口，弹性外模套设在刚性芯模上，装料口的内壁、弹性外模的内壁和刚性芯模的外壁构成粉料填充腔，紧固装置用于将弹性外模的固定。本实用新型中，在压力环境中弹性外模受压弹性变形，不仅能够将环境压力均匀传递给粉料，还提供给粉料足够的压缩空间，而且刚性芯模不变形使得压坯内壁光滑、规整，可作为压坯内壁的尺寸基准，实现压坯尺寸的精确控制，制备的压坯致密度高，组织及壁厚均匀；模具转角连接处均为圆角，避免了因应力集中而导致压坯开裂。

技术领域

本实用新型涉及冷等静压模具技术领域，特别是涉及一种钛铝系合金薄壁空心件冷等静压成型模具。

背景技术

目前，钛铝系合金薄壁空心件，例如半球体形或空心球缺形薄壁空心件，通常使用铸锭精加工、热等静压烧结或冷等静压成型法制备，采用铸锭精加工工艺制造，材料利用率低，造成生产成本的浪费，而且，由于铸锭中容易出现成分偏析的情况，易导致产品的成分不均匀，影响产品的性能；热等静压烧结法需要制备相应的一次性包套，生产成本高且生产效率低；冷等静压成型是将粉料装于密封的模具中密封，再将密封后的模具置于冷等静压工作介质中进行加压，最终压制出具有一定强度的与相应薄壁空心件具有相近尺寸压坯，现有的用于压制半球形薄壁空心件压坯的模具中，容易出现因应力分布不均匀导致压坯开裂、压坯壁厚不均匀、致密度不均匀等缺陷，压坯的质量较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钛铝系合金薄壁空心件冷等静压成型模具，以解决上述现有技术存在的问题，提高薄壁空心件压坯的质量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种钛铝系合金薄壁空心件冷等静压成型模具，包括顶塞、装料口、弹性外模、刚性芯模和紧固装置，所述弹性外模的顶部与所述装料口的一端固定连接，所述装料口沿远离所述弹性外模的方向延伸，所述顶塞用于封堵所述装料口所述弹性外模套设在所述刚性芯模上，所述装料口的内壁、所述弹性外模的内壁和所述刚性芯模的外壁共同构成粉料填充腔，所述刚性芯模包括模体和凸缘，所述模体底部固定设置有所述凸缘，所述模体与所述凸缘圆角连接，所述凸缘的上表面与侧面圆角连接，所述紧固装置用于将所述弹性外模的底部紧固在所述凸缘上。

优选的，所述顶塞为倒置的台体，所述顶塞的最大直径比所述装料口的内径大1～2mm。

优选的，所述装料口内壁的底端与所述弹性外模内壁的顶端圆角连接。

优选的，所述弹性外模为硬度50～80HA的橡胶材料制成。

优选的，所述弹性外模为等壁厚弹性外模。

优选的，所述装料口与所述弹性外模一体成型。

优选的，所述刚性芯模为屈服强度不小于800MPa的不锈钢材料制成。

优选的，所述紧固装置为不锈钢材料制成的卡箍且其高度不小于5mm。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供一种钛铝系合金薄壁空心件冷等静压成型模具，弹性外模套设在刚性芯模上，装料口的内壁、弹性外模的内壁与刚性芯模的外壁构成粉料填充腔，装填粉料后将模具放在等静压的环境中，弹性外模可以将环境压力均匀传递给装填的粉料，也可以提供给粉料足够的压缩空间，刚性芯模限制了与刚性芯模外表面接触的粉体的压缩，使得制备出的压坯内表面光滑、规整，制备的压坯致密度高，且有良好的组织及壁厚均匀性，而且刚性芯模不发生变形，作为压坯内壁的基准面，使得批量制备的压坯内壁尺寸一致，实现压坯尺寸的精确控制，便于后续加工；刚性芯模包括模体和凸缘，模体与凸缘圆角连接，凸缘的上表面与侧面圆角连接，使得可以有效避免应力集中导致的压坯开裂，紧固装置用于将弹性外模的底部紧固在凸缘上，可以防止内、外模滑脱。