[发明专利]一种多位加载柔性介质复合超塑成形装置及其方法

权利要求书

1.一种多位加载柔性介质复合超塑成形装置，其特征在于，该装置包括上模(1)、多个压力缸(2)、柔性介质(3)、待成形合金板材(4)、随动电极(5)、下模(6)、密封绝缘体(7)和气道(8)；

所述待成形合金板材(4)置于上模(1)和下模(6)之间，所述随动电极(5)设置在待成形合金板材(4)的两端；

所述上模(1)内设有介质型腔，所述多个压力缸(2)穿过上模(1)进入到介质型腔中，柔性介质(3)设置在介质型腔中；

所述密封绝缘体(7)置于上模(1)和待成形合金板材(4)之间；

所述下模(6)内设有成形型腔，所述下模(6)底部设有与成形型腔连通的气道(8)。

2.根据权利要求1所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形装置，其特征在于，所述压力缸(2)的个数为3-6个，所述多个压力缸(2)通过压力机实现往复运动。

3.根据权利要求1所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形装置，其特征在于，所述柔性介质(3)为BN-ZrO₂复合粉体，其中BN粉体与ZrO₂粉体的体积比为1:2，所述待成形合金板材(4)为超塑成形合金，所述下模(6)材料为ZrO₂-TiO₂陶瓷。

4.根据权利要求3所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形装置，其特征在于，所述超塑成形合金包括Ti₂AlNb合金、镁合金。

5.利用权利要求1-4任意一项权利要求所述的多位加载柔性介质复合超塑装置进行超塑成形的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

步骤1：将待成形合金板材(4)用乙醇进行清洗去除杂质后放入上模(1)和下模(6)之间，合模固定；

步骤2：将随动电极(5)连接外置电源，通电对待成形合金板材(4)进行预热；

步骤3：打开气道(8)，同时设定多个压力缸(2)呈内凹形下行，在成形型腔内部气体的作用下，使待成形合金板材(4)沿与成形方向相反的方向进行预成形，预成形结束后多个压力缸(2)回到初始位置；

步骤4：设定多个压力缸(2)呈外凸形下行，在柔性介质(3)和成形型腔内部气体的作用下成形至预定形状，开模取出，完成多位加载柔性介质复合超塑成形。

6.根据权利要求5所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形方法，其特征在于，步骤2中将待成形合金板材(4)预热至温度为900～940℃。

7.根据权利要求5所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形方法，其特征在于，步骤3中成形型腔内部的气压为1.5MPa～2.5MPa，步骤3中压力缸(2)的下行速度为90mm/s～110mm/s。

8.根据权利要求5所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形方法，其特征在于，步骤3中所述预成形温度为900～940℃，预成形到预定形状的30％～70％。

9.根据权利要求5所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形方法，其特征在于，步骤4中压力缸(2)的下行速度为90mm/s～110mm/s。

10.根据权利要求5所述的一种多位加载柔性介质复合超塑成形方法，其特征在于，步骤4中所述成形温度为900～940℃，步骤4中成形型腔内气压不超过0.5MPa。