[发明专利]一种薄壁件内部多层筋肋粉固耦合成形装置及方法

权利要求书

1.一种薄壁件内部多层筋肋粉固耦合成形装置，其特征在于：包括容器，所述容器内设置有筋肋板和型芯，所述容器包括顶板、包套和底板，所述包套呈顶端和底端开口的筒状，所述包套的顶端与所述顶板密封连接，所述包套的底端与所述底板密封连接，所述顶板的底面对应所述型芯的顶端设置有第三凹槽，所述型芯的顶端与所述第三凹槽卡合，所述底板的顶面对应所述型芯的底端设置有第二凹槽，所述型芯的底端与所述第二凹槽卡合，所述型芯用于支撑所述筋肋板；所述型芯与所述包套之间形成有成形腔，所述顶板上还设置有与所述成形腔连通的通孔；所述筋肋板位于所述成形腔的内侧，且所述筋肋板一端伸入所述成形腔；

所述型芯包括若干个依次连接的型芯模具，任意相邻的两个所述型芯模具之间夹设有一个所述筋肋板；在任意相邻的两个所述型芯模具中，一个所述型芯模具上设置有凸台，另一个所述型芯模具上对应所述凸台设置有第一凹槽，所述凸台与所述第一凹槽卡合；所述筋肋板具有水平部和弯折部，所述弯折部与所述水平部垂直，所述弯折部夹设在所述凸台与所述第一凹槽之间。

2.根据权利要求1所述的薄壁件内部多层筋肋粉固耦合成形装置，其特征在于：所述型芯模具为三个，分别为第一型芯模具、第二型芯模具和第三型芯模具；所述通孔为两个。

3.一种薄壁件内部多层筋肋粉固耦合成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)加工制备待成形的薄壁件内部的筋肋板；

(2)加工制备用于支撑所述筋肋板的型芯，所述型芯的形状还需与待成形的薄壁件的内腔的形状、大小一致；

(3)对所述筋肋板和所述型芯模具预先进行清洗检查；

(4)将所述筋肋板通过凸台凹槽结构和所述型芯中的型芯模具装配在一起；

(5)加工制备包套，所述包套的尺寸根据待成形的薄壁件的外部尺寸确定；

(6)加工制备顶板和底板；

(7)将装配好的筋肋板和型芯置于底板的第二凹槽中，并使所述型芯的底端与所述第二凹槽焊接；

(8)将所述包套的底端边缘与所述底板封焊连接，将所述包套的顶端边缘与所述顶板封焊连接，得到气密性良好的容器，使所述包套、所述顶板、所述底板及所述型芯之间形成与待成形的薄壁件的形状、大小匹配的成形腔；

(9)通过顶板上的通孔将粉末注入成形腔内，并振动填充所述粉末；

(10)待所述粉末填充完毕后，使抽真空机通过抽气管与所述通孔连通；

(11)将所述容器整体放入加热炉，在400℃环境下开启抽真空泵，对所述成形腔进行抽真空；

(12)将所述容器的气体抽出，待所述容器内的真空度达到设定条件后，将所述抽气管夹断，并焊死、封闭所述抽气管的断口；

(13)将所述容器放入热等静压炉内，先升温升压，温度上升至0.5T_熔～0.7T _熔，T_熔为粉末的熔点，压力升至100Mpa，然后保温保压，最后降温降压；

(14)机加工去除所述顶板、所述底板和所述包套，保留所述型芯的情况下精加工得到薄壁件的外形；

(15)通过机加、酸洗和/或冲击的方式去除所述型芯，得到最终的薄壁件产品。