[发明专利]一种钛合金蜗壳件成型方法

摘要

本发明涉及一种板制金属异性件加工方法，具体介绍了一种钛合金蜗壳件成型方法，包括根据蜗壳件设计图，计算出坯料外圆、内圆尺寸；下料；模具设计时模具型腔应缩尺3％～7％，加工方法采用数控加工中心加工，模具硬度应≥HRC45；成型采用多道次热拉深成型；机加工及表面处理，得到金属蜗壳件。本发明采用多道次热拉深成型工艺加工钛合金蜗壳件；用防高温氧化涂料对钛合金薄板表面进行涂覆，实现钛材在普通电阻炉内加热；找到了模具设计时的模腔缩尺范围；在坯料局部开工艺缝，避免和消除成型中出现局部撕裂；实现了钛合金蜗壳件的工业化小批量生产，产品质量达到了国外发达国家同类产品水平，解决了航空工业急需。

主权项

一种钛合金蜗壳件成型方法，其特征在于包括以下步骤：1)、坯料计算：根据蜗壳件设计图，按公式1和2分别计算出坯料外圆、内圆尺寸，坯料示意图见图2。公式1：Ra＝Rα1+π/4Da+Δ公式2：rα＝Rα1-π/4Dα-ΔRα——坯料α角度处外半径；单位：mmRa1——蜗壳件本身α角度处中心半径；mmDα——蜗壳件本身α角度处截面直径；mmrα——坯料α角度处内半径；mmΔ——坯料内外周边余量；mm2)、下料：将成分及性能复验合格的TC4合金板材先用剪板机或等离子切割机切成一定尺寸的方板，然后再用线切割机按坯料计算环节所计算的坯料尺寸割出半蜗壳件所用毛坯料，坯料在对应于蜗壳件圆弧与直管部交叉处，开长5～15mm、宽3～10mm的工艺缝(7)；3)、模具设计及加工：模具设计时模具型腔应缩尺3％～7％；加工方法采用数控加工中心加工，模具硬度应≥HRC45；4)成型，其中包括A、坯料加热及表面保护：首先在毛坯料表面涂覆经优选适于钛合金材料的防高温氧化涂料，涂层厚度0.05～0.5mm，加热电阻炉升温度至900℃～1050℃，坯料待炉温升至规定温度后装炉，保温10分钟以上。B、热拉深成型：成型模具的上下模底板(1)(6)分别与双动油压机上下工作平台联接，工件坯料与下模(5)间有压边圈(3)，压边圈(3)与双动油压机压边柱塞工作平台联接；将加热至900℃～1050℃的钛合金薄板毛坯(4)放入下模(5)，首先压边柱塞下行，压住钛合金薄板毛坯(4)外周边，然后设备主柱塞下行开始热拉深成型，成型应采用多道次拉深成型。5)、机加工及表面处理：将已成型好的半蜗壳件毛坯按图纸要求尺寸进行机加工，然后再进行表面处理，清除表面的污物等，获得材料本来金属光泽，得到金属蜗壳件。