[发明专利]高温合金复杂薄壁零件流体介质成形模具及多道次成形方法

权利要求书

1.一种高温合金复杂薄壁零件流体介质成形模具，其特征在于，包括液室、压边圈以及凸模，液室具有圆筒状内腔且上部开口，液室的下方设有与其内腔相连通的流体介质进口，液室的顶部边缘处设有一圈用以定位坯料的定位装置，压边圈能够与液室的顶部合模并将坯料压于二者之间，凸模能够自上而下进入到压边圈及液室的圆筒状内腔之中。

2.根据权利要求1所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质成形模具，其特征在于，压边圈与液室之间还设有密封圈。

3.一种高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、根据最终零件形状设计第一道次过渡成形模具结构，得出第一道次过渡成形模具中凸模的直径与成形高度；

2)、根据第一道次过渡成形模具结构设计坯料，并将坯料放置在第一道次过渡成形模具中的液室上，通过定位装置定位；

3)、第一道次成形采用被动式流体介质成形方案，压边圈下行合模压住坯料，凸模下行至坯料上表面，向第一道次过渡成形模具液室内通入流体介质施加压力，凸模继续下行，坯料在流体压力作用下进行流体介质成形，贴靠凸模，成形出符合要求的筒形零件；

4)、将筒形零件从第一道次过渡成形模具中取出，安装第二道次过渡成形模具，并将筒形零件放置在第二道次过渡成形模具中的液室上，通过定位装置定位；

5)、第二道次成形采用被动式流体介质成形方案，压边圈下行合模压住筒形零件，凸模下行至筒形零件上表面，向第二道次过渡成形模具液室内通入流体介质施加压力，凸模继续下行，筒形零件在流体压力作用下进行流体介质成形，贴靠凸模，成形出符合要求的带有底部小圆角特征的过渡零件；

6)、将带有底部小圆角特征的过渡零件从第二道次过渡成形模具中取出，安装终成形模具，并将带有底部小圆角特征的过渡零件放置在终成形模具中的液室上，通过定位装置定位；

7)、终成形采用被动式流体介质成形方案，压边圈下行合模压住带有底部小圆角特征的过渡零件，凸模下行至带有底部小圆角特征的过渡零件上表面，向终成形模具流体内通入流体介质施加压力，凸模继续下行，带有底部小圆角特征的过渡零件在流体压力作用下进行流体介质成形，贴靠凸模，成形出符合要求的最终零件；

8)、将符合要求的最终零件取出，切除多余工艺补充面，得到完整零件。

4.根据权利要求3所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，在实施步骤2)、步骤4)、步骤6)时，需先将对应的第一道次过渡成形模具、第二道次过渡成形模具、终成形模具安装在流体介质成形设备上进行调试，并对模具中各零件表面进行清洁后再进行安装和使用。

5.根据权利要求3所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，第一道次过渡成形模具、第二道次过渡成形模具以及终成形模具中凸模的圆角大小需要根据零件的加工深度确定。

6.根据权利要求3所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，第二道次过渡成形模具的内部圆筒状部分需与第一道次过渡成形模具成形出的筒形零件完全贴合；终成形模具的内部圆筒状部分需与第二道次过渡成形模具成形出的带有底部小圆角特征的过渡零件完全贴合。

7.根据权利要求3所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，第一道次过渡成形模具与终成形模具中凸模的最大直径相等，且均大于第二道次过渡成形模具中凸模的最大直径。

8.根据权利要求3所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，流体介质为冷流体介质或热流体介质，根据成形需求对流体介质进行温度调整。

9.根据权利要求3所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，步骤4)中成形的筒形零件、步骤6)中成形的带有底部小圆角特征的过渡零件以及步骤8)中成形的最终零件，在成形后，须先检查其成形质量，若无问题直接进行下一步骤，若有问题，则返回对应上一步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。

10.根据权利要求9所述的高温合金复杂薄壁零件流体介质多道次成形方法，其特征在于，步骤4)中成形的筒形零件、步骤6)中成形的带有底部小圆角特征的过渡零件以及步骤8)中成形的最终零件，检查无成形质量问题后，还需检查其壁厚减薄率，若减薄比较大，则对其进行热处理，提高材料成形极限，若在可控范围内则不必进行热处理工作。