[发明专利]一种薄壁钛合金封头的热冲压成型加工方法

摘要

一种薄壁钛合金封头的热冲压成型加工方法，包括初模制作→终模制作→下料→坯料加热→预热→初模冲压→再加热→终模校平整形→剪边等相关工序使具有厚度T≤2mm的钛合金板被热冲压为薄壁钛合金封头，初模包括上模(2)、压模(3)和下模(4)，上模的下端凸面与薄壁钛合金封头的内轮廓匹配，上模的上端面配置有与315t双动拉伸液压机输出轴相配的内螺纹联接孔(1)，在上模的外径端面对称配置两个限位孔(6)，限位孔配置有下压量传感器，终模中的成型下模与薄壁钛合金封头的外轮廓匹配，工序设置合理，使用普通加热炉，初模和终模均为45号钢，节省了制作费用和加工时间，使薄壁钛合金封头的生产效率和成品率都得到了不同程度提高。

主权项

一种薄壁钛合金封头的热冲压成型加工方法，钛合金封头的厚度=T≤2mm，薄壁钛合金封头成型后的相关尺寸要求是：外径=D；总高=H，过渡曲率半径=R，将薄壁钛合金封头的内凹面称其为封头内轮廓，将薄壁钛合金封头的外凸面称其为封头外轮廓；该热冲压成型成型加工方法包括初模制作→终模制作→下料→坯料加热→预热→初模冲压→再加热→终模校平整形→剪边，该成型加工方法涉及到315t双动拉伸液压机和普通电加热炉；其特征是：初模制作：初模包括上模(2)、压模(3)和下模(4)，上模(2)的下端凸面与所述封头内轮廓匹配，上模(2)的上端面配置有与315t双动拉伸液压机输出轴相配的内螺纹联接孔(1)，在上模(2)的外径端面对称配置两个限位孔(6)，压模(3)的通孔内径＞D+2T，下模(4)的通孔内径=D+2T，下模(4)的上端面配置定位凹槽，所述定位凹槽的深度与T匹配，所述定位凹槽的内径=下述坯料的外径+下述坯料的热膨胀余量，上模(2)、压模(3)以及下模(4)均由45号钢制作而成；终模制作：终模包括上模(2)、压模(3)和成型下模，所述成型下模的下端凹面与所述封头外轮廓匹配，所述下端凹面至所述成型下模的上端面的高度=H+ T，在所述成型下模的上端面也配置定位凹槽，该定位凹槽的深度和内径与下模所述定位凹槽的深度和内径相匹配，所述成型下模由45号钢制作而成；下料：将厚度=T的钛合金板按D+2H+2倍压边余量为外径尺寸划圆并用线切割下料成坯料；坯料加热：用丙酮去除上述坯料外表面的油污并均匀涂刷防氧化涂料，待所述防氧化涂料晾干后再放入普通电加炉中进行加热，上述坯料的加热温度控制在950±10℃并保温5分钟；预热：将上模(2)、压模(3)及下模(4)放入普通电加炉中进行预热，预热温度与上述坯料的加热温度匹配；初模冲压：通过卡具将上述坯料快速放至下模的所述定位凹槽内，在上述坯料之上加装压模，将上模通过内螺纹联接孔安装在315t双动拉伸液压机的输出轴上，以下模的上端面为基准将所述输出轴的冲压次数设定为N次，每次冲压的深度下压量为H/N，每次冲压的定型间隔时间为15分钟，经过N次冲压后上述坯料被热冲压为初压钛合金封头(5)； 再加热：在初压钛合金封头(5)的外表面均匀涂刷所述防氧化涂料，待所述防氧化涂料晾干后再放入普通电加炉中进行再加热，再加热的温度根据初模冲压工序中上模所测的即时温度为准并保温5分钟，所述成型下模的加热温度=再加热的初压钛合金封头(5)温度；终模校平整形：将下模更换为所述成型下模，在所述成型下模内放入再加热的初压钛合金封头，以所述成型下模的上端面为基准设定所述输出轴的深度下压量为H对初压钛合金封头进行校平整形冲压，由于上模的即时温度与再加热的初压钛合金封头以及所述成型下模的温差相差不大，因此通过所述成型下模能对初压钛合金封头在初模冲压工序中产生的微小褶皱进行校平整形使其成为半成品；剪边；按照薄壁钛合金封头的相关尺寸要求对所述半成品的多余部位进行剪边即可成为成品薄壁钛合金封头。