[发明专利]一种高温真空条件下体积多向成形装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种高温真空条件下体积多向成形装置，包括：坯料、模具、左顶杆、模具套筒、右顶杆、上顶杆、下底座、上平台、机械手、真空室、感应加热系统、高温成形控制系统和真空系统，所述机械手，用于更换和取出所述真空室内的坯料；所述感应加热系统，用于控制所述模具套筒的温度；所述高温成形控制系统，用于对所述左顶杆、所述右顶杆、所述上平台、所述上顶杆、所述机械、所述下平台进行控制。本发明可以提高产品综合机械性能和质量。

技术领域

本发明涉及金属锻造技术领域，特别是一种高温真空条件下体积多向成形装置及制备方法。

背景技术

多向热压制造是一种优质、精密、省材、降耗的先进锻造技术，用于复杂结构精密制造，是航空航天、核电、超超临界火电、以及石化精密复杂锻件的理想成形技术。随着难变形金属材料在机械性能要求越来越高，现有技术越来越无法满足要求。尤其高温下多向(如钛合金、高温合金等)成形时，在结构件表面喷涂高温防氧化涂料，这样不仅影响材料表面成形精度，无法实现近净成形，还会增加去除涂料的困难与污染，若涂料不均，仍会存在氧化或者氢化的风险，导致材料服役失效。与此同时，随着人类对环境友好的要求越来越高，低能源消耗，绿色制造成了未来制造业发展趋势。因此，如何高效绿色制造轻量化高温成形结构件成为了制造瓶颈。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高温真空条件下体积多向成形装置及制备方法。

本发明的技术解决方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种高温真空条件下体积多向成形装置，所述装置包括：坯料、模具、左顶杆、模具套筒、右顶杆、上顶杆、下底座、上平台、机械手、真空室、感应加热系统、高温成形控制系统和真空系统，其中，

所述模具的数量为两个，每个所述模具的一侧为平面结构，另一侧为凹形结构，两个所述模具的凹形结构正对设置，且具有用于放置所述坯料的空隙；

在两个所述模具的平面结构一侧设置有所述模具套筒，所述左顶杆和所述右顶杆分别穿过两个所述模具套筒和两个所述模具；

所述模具、所述坯料、所述模具套筒的一端均固定于下底座之上；

所述上顶杆的一端固定于所述上平台之上，另一端与所述坯料正对，以对所述坯料进行挤压；

所述坯料、模具、左顶杆、模具套筒、右顶杆、上顶杆、下底座、上平台、机械手均设置于所述真空室内；

所述感应加热系统、所述高温成形控制系统和所述真空系统与所述真空室连接；

所述机械手，用于更换和取出所述真空室内的坯料；

所述感应加热系统，用于控制所述模具套筒的温度；

所述高温成形控制系统，用于对所述左顶杆、所述右顶杆、所述上平台、所述上顶杆、所述机械、所述下平台进行控制。

可选地，所述下平台分为左右两部分。

可选地，在所述模具套筒内设置有加热丝，以将将所述模具的温度提升至变形温度。

可选地，所述高温成形控制系统控制侧顶缸调控左顶杆、右顶杆、控制上平台调控上顶杆的移动、控制机械手取放坯料、控制下平台右侧部门进行向右移动。

第二方面，本发明实施例提供了一种轻量化高温成形结构件的制备方法，应用于上述装置，所述方法包括：

将模具放入模具套筒，并固定于高温真空成形的下平台上；

通过高温成形控制系统控制机械手取坯料，并放入所述模具；

通过真空系统将真空室抽至真空状态；

通过感应加热系统加热所述模具套筒加热至设定温度；