[发明专利]一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法

摘要

本发明是一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法，属于热反挤压成形技术领域。加工方法为：将加热后的坯料利用压料镶块的导向定位作用放置于挤压筒内进行反挤压一次成形，所述杯形件成形过程中减少了鐓粗制坯工序；所述压料镶块通过背压弹簧的张力作用来保证杯形件凸耳处平齐；同时浮动凸模联有具备更大背压张力的背压弹簧，实现了杯形件成形后的顺利脱模。本发明避免了传统反挤压过程单一卸料弹簧因背压力太大导致杯形件壁部材料大幅向内侧流动抱紧凸模而出现脱模困难的现象，同时减小了反挤压成形力和设备吨位要求。另外，钛合金杯形锻件在制备过程中采用反挤压一次成形，省去了现行工艺中的鐓粗预制坯工序，缩短了生产周期，降低了制造成本，大大增加了经济效益。

主权项

1.一种用于钛合金杯形件热反挤压成形方法，该方法采用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；步骤四、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；步骤五、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。