[发明专利]一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法

权利要求书

1.一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法，该方法采用的挤压成形模具包括上模座(1)、凸模(4)、挤压套(11)、挤压筒(12)、下模座(13)、顶杆(14)，其特征在于：在上模座(1)的底部通过安装背压弹簧Ⅰ(2)和螺杆Ⅰ(3)连接浮动凸模(5)，在浮动凸模(5)底部通过安装背压弹簧Ⅱ(6)和螺杆Ⅱ(7)连接压料镶块(8)，浮动凸模(5)和压料镶块(8)与上模座(1)联动，压料镶块(8)的外缘法兰下行限位于挤压筒(12)的上端面，压料镶块(8)的中心台阶进入挤压筒(12)内腔中，深度为h₂，h₂的计算公式如下：

h₂＝H-a+△h 公式1

式中：H为挤压筒(12)内腔的高度，a为坯料高度，△h取值为5～15mm；

压料镶块(8)的中心台阶上加工有中心孔使凸模(4)能够穿过压料镶块(8)进入挤压筒(12)的内腔中，浮动凸模(5)的下行限位于挤压套(11)上端面上设置的支撑块(10)以调节浮动凸模(5)的闭合高度；

该成形方法中的步骤如下：

步骤一、将柱状的坯料加热到合金相变点以下30～50℃进行保温，保温时间按以下公式计算：

T_保温时间＝L_坯料厚度×1min/mm 公式2

式中：L_坯料厚度选择坯料直径d和坯料高度a中数值较小的，其中坯料直径d与杯形件最终产品的内径一致；

步骤二、将成形模具中的挤压筒(12)加热到200～300℃并保温热透后，启动压机，使凸模(4)下行，带动压料镶块(8)进入挤压筒(12)内，同时浮动凸模(5)接触支撑块(10)后停止下行；

步骤三、将热透的坯料放置在挤压筒(12)底部的中心处，压料镶块(8)的中心孔对坯料的径向约束作用保证了坯料放置位置的准确性；

步骤四、凸模(4)下行与坯料接触后，继续施压，使坯料发生镦粗变形；

步骤五、凸模(4)继续下行，坯料沿凸模(4)周围向上流动反作用于压料镶块(8)，使压料镶块(8)向上浮动，同时背压弹簧Ⅱ(6)被压缩，使制件凸耳部分金属流动趋于均匀；

步骤六、挤压完成后上模座（ 1） 抬起，在背压弹簧Ⅰ(2)和背压弹簧Ⅱ(6)的共同作用下，将制件从凸模(4)上卸下，留在挤压筒(12)内腔中，顶杆(14)将制件顶出挤压筒(12)，整个反挤压过程结束。

2.根据权利要求1所述的用于钛合金杯形件热反挤压成形方法，其特征在于：背压弹簧Ⅰ(2)的单位张力为背压弹簧Ⅱ(6)单位张力的5～10倍。