[发明专利]一种高强度钛合金双曲面薄壁宽板成形方法

摘要

本发明公开了一种高强度钛合金双曲面薄壁宽板成形方法，包括以下步骤：S1：热定型模具的制造；S2：钛合金双曲面板的成型；S3：上述所有工作完成后，高强度钛合金双曲面薄壁宽板的仿形模压冷成形+热定型工作已全部完成，并具备后续装配工艺要求。本发明高强度钛合金双曲面薄壁宽板仿形模压冷成形+热定型的成形方法，兼顾了冷压、热压或无模多点成形的优点，无需专用场地，且成形后的双曲面板宽度增加一倍且应力较小，成形精度相对较高等，仿形模压冷成形+热定型主要为仿形压制模具，同时也是钛合金双曲面板的热定型模具的制造以及钛合金板成形后的炉内热定型工作。

主权项

1.一种新型高强度钛合金双曲面薄壁宽板成形方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：热定型模具的制造，具体步骤如下：A：根据高强度钛合金双曲面板的型线建造出相关三维模型；检查确认其三维模型的线型精度符合技术文件要求；B：根据高强度钛合金双曲面薄壁宽板的板幅对三维模型进行分片剖切并编号，模型分片剖切的原则是保证高强度钛合金双曲面薄壁宽板的板幅能够满足其成型尺寸要求且具有一定的二次加工余量；C：根据剖切出的高强度钛合金双曲面薄壁宽板三维模型，在三维软件中偏移出所需要的仿形压模暨热定型模具的上、下模具曲面，并根据模具内部支撑加强筋板布置图剖切出相关模具曲面，从而得出上、下仿形压模内部支撑加强筋板的线型以作为仿形压模的建造依据；D：建造工艺流程，步骤如下：a：上、下仿形压模的底板、左右侧板、前后侧板及内部各支撑加强筋板下料加工，为保证上下仿形压模型线的精准度，要求上述各零部件均使用数控水刀或数控等离子下料成形；b：在上、下仿形压模的底板上分别划内部各纵横向支撑加强筋板位置线，并依次组对、找正点固各纵横向支撑加强筋，确认其合格后再施焊成形；c：修磨上、下仿形压模各支撑加强筋板弧形表面成形，并使用仿形样板进行检测合格，以保证各支撑加强筋板型线无影响钛合金薄壁宽板成型精度的偏差；d：在上、下仿形压模各支撑加强筋板上分别覆盖一层面板，并使用仿形检测样板对面板进行检测合格，并对上、下仿形压模面板进行二次数控机加工成型；e：对加工完成后的上、下仿形压模进行配对标识，标识内容包括对应的零件号、压模中心线及前、后、左、右等方位；S2：钛合金双曲面板的成型，上、下仿形压模暨热定型模具建造完成后，对预卷后的高强度钛合金薄壁宽板进行双曲面模压并热定型成形，其具体步骤如下：A：依据高强度钛合金双曲面宽板的三维图型展开得到高强度钛合金薄壁板材的下料尺寸图；下料时高强度钛合金板各边需预留足够的切割余量，并根据放样图形进行水切割下料；B：标识清楚高强度钛合金薄壁板的中线及方位，以便于与仿形压模暨热定型模具装夹、找正；C：采用胶辊卷板机对高强度钛合金薄壁宽板进行长度方向的单曲率预卷成形；D：将上、下仿形压模暨热定型模具整体安装至指定的油压机上并找正固定，保证上、下仿形压模中心位置对正，以确保后续高强度钛合金薄壁宽板压制时受力均匀；E：将预卷后的高强度钛合金薄壁宽板按照标识找正后放入上、下仿形压模暨热定型模具中间；F：使用油压机将上、下仿形压模暨热定型模具与高强度钛合金薄壁宽板压紧贴实，保证仿形压模与高强度钛合金薄壁宽板之间基本无缝隙；G：上、下仿形压模与高强度钛合金薄壁宽板压紧贴实后，在上、下仿形压模四周分别施焊多块工装连接板以固定上、下仿形压模；H：将已焊接固定后的上、下仿形压模暨热定型模具整体放入指定的电加热炉内，并将相关热电偶与上、下仿形压模暨热定型模具进行连接固定；I：根据前期消应力热处理试验确定的的热定型工艺制度对高强度钛合金双曲面薄壁宽板进行整体炉内热定型处理，以有效消除模压成形应力，防止高强度钛合金双曲面薄壁宽板与仿形压模分离后的回弹变形；J：炉内热定型完成后，拆除工装连接板并将上、下仿形压模分离，并采用仿形样板对热定型后的高强度钛合金双曲面薄壁宽板进行线型检测，以确定其双曲面符合技术文件要求；K：对检验合格的高强度钛合金双曲面薄壁宽板正、反表面进行全部渗透检测至合格；L：根据高强度钛合金双曲面薄壁宽板的最终成型尺寸要求，标识其工艺外形线及检查线，并通过多次切割、修配以达到其最终工艺装配要求；M：对达到工艺装配要求的高强度钛合金双曲面薄壁宽板正、反表面依次进行喷砂、酸洗处理，并对其边部及焊接边缘区域进行抛光处理，以使其达到焊接要求；N：对已表面处理合格的高强度钛合金双曲面薄壁宽板正、反表面进行全部渗透检测至合格，并清洗干净后备用；S3：上述所有工作完成后，高强度钛合金双曲面薄壁宽板的仿形模压冷成形+热定型工作已全部完成，并具备后续装配工艺要求。