[发明专利]一种钛合金四层结构成形方法和模具组件

说明书

本发明涉及一种钛合金四层结构成形方法和模具组件，属于超塑成形技术领域，用于解决在芯层塌陷条件下，下蒙皮出现沟槽的问题，所述方法包括：所述四层结构包括：上蒙皮、上芯层、下芯层和下蒙皮；在超塑成形前，在所述下蒙皮上设置第一筋条，并在所述第一筋条上涂抹阻焊剂；在所述下芯层上设置第一芯层筋格区域，所述第一筋条与相邻的所述第一芯层筋格区域间的间隙相对应；对设置有所述第一筋条的下蒙皮进行预成形；依次叠放所述上蒙皮、所述上芯层、所述下芯层和所述下蒙皮；对叠放后的所述上蒙皮、所述上芯层、所述下芯层和所述预成形下蒙皮执行超塑成形流程。本发明提供的技术方案能够在芯层塌陷条件下，防止下蒙皮出现沟槽。

技术领域

本发明属于超塑成形技术领域，尤其涉及一种钛合金四层结构成形方法和模具组件。

背景技术

在四层结构的超塑成形过程中，蒙皮表面容易出现沟槽，沟槽通常是由芯层筋格在成形过程中挤压蒙皮所致。当上芯层和下芯层比较厚时，在超塑成形过程中，在重力的作用下，芯层在芯层筋格生长前发生塌陷，如图1所示。此时芯层与蒙皮的扩散连接要先于芯层筋格生长，因此芯层筋格生长时会给蒙皮一个向上的拉力，从而使得蒙皮表面出现沟槽。

现有消除蒙皮沟槽的方法通常为加厚蒙皮，或通过施加背压增加蒙皮与模具摩擦力。

然而，在图1所示的场景中，蒙皮受到的拉力通常大于芯层筋格挤压蒙皮的力，因此现有技术无法解决该场景下蒙皮出现沟槽的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提出一种钛合金四层结构成形方法和模具组件，以解决在芯层塌陷条件下，下蒙皮出现沟槽的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种钛合金四层结构成形方法，所述四层结构包括：上蒙皮、上芯层、下芯层和下蒙皮；成形方法包括：

在超塑成形前，在所述下蒙皮上设置第一筋条，并在所述第一筋条上涂抹阻焊剂；在所述下芯层上设置第一芯层筋格区域，所述第一筋条与相邻的所述第一芯层筋格区域间的间隙相对应；

对设置有所述第一筋条的下蒙皮进行预成形；

依次叠放所述上蒙皮、所述上芯层、所述下芯层和所述预成形下蒙皮；

对叠放后的所述上蒙皮、所述上芯层、所述下芯层和所述预成形下蒙皮执行超塑成形流程。

进一步地，所述下蒙皮进行热压，热压后所述下蒙皮形变量为最终形变量的60％～80％。

进一步地，在超塑成形前，在所述上蒙皮上设置第二筋条，在所述上芯层上设置第二芯层筋格区域，所述第二筋条与相邻的所述第二芯层筋格区域间的间隙相对应。

进一步地，在所述第二筋条上涂抹阻焊剂。

进一步地，对所述上蒙皮进行预成形，所述上蒙皮形变量为最终形变量的60％～80％。

进一步地，在所述上蒙皮和所述上芯层之间设置第一通气管路；

在所述上芯层和所述下芯层之间设置第二通气管路；

在所述下芯层和所述预成形下蒙皮之间设置第三通气管路。

进一步地，所述对叠放后的所述上蒙皮、所述上芯层、所述下芯层和所述预成形下蒙皮执行超塑成形流程，包括：

通过热成形机将所述上蒙皮、所述上芯层、所述下芯层和所述预成形下蒙皮加热到扩散连接温度；

通过所述第一通气管路向所述上蒙皮、所述上芯层之间充气，同时通过第三通气管路向所述预成形下蒙皮、所述下芯层之间充气，以使所述上芯层和所述下芯层完成扩散连接；