钛合金矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法

摘要

本发明公开了一种钛合金矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法，其步骤为：把预热的模套固定在胀形机的工作台上，再把加热的钛合金矩形截面环形件套装在胀形机内经预热的胀形块外围，使其处于由胀形块的外圆周面和模套的内环面围成的环形空间内；启动胀形机使胀形块从该环形件的内圆周表面沿径向挤压该环形件并变形12%～14%后被挤压到模套的内环面内，充满了由胀形块的外圆周面和模套的内环面围成的封闭型腔，经保压后成为异形截面环形件。该方法采用一次大变形量胀形成形，简化了操作，获得了尺寸精度高、产品质量好、生产率高的胀形异形截面环形件。该异形截面环形件主要用于航空航天等领域使用的筒形壳体等回转体零部件。

主权项

一种钛合金矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法，首先提供胀形机，该胀形机主要由芯轴滑块、径向滑块、胀形块、工作台及导轨组成；所述芯轴滑块呈圆锥形并套装在径向滑块内与径向滑块的锥形内圆周面配合，并且能在径向滑块内沿轴向上下移动挤压径向滑块；所述径向滑块是12块分开的扇形块，安装在胀形机的导轨上并可沿导轨径向来回移动，各扇形块的外圆周面上分别固定安装有胀形块，各扇形块合拢时与胀形块一起形成一个圆环形状；当所述芯轴滑块在所述径向滑块内沿轴向向下移动时能使各径向滑块沿径向同步移动扩散使胀形块达到胀形环件的目的，当所述芯轴滑块在径向滑块内沿轴向向上移动时胀形机可驱动各径向滑块沿径向同步移动合拢使胀形块脱离胀形后的环件；在该胀形机的工作台上还有可驱动环件在该工作台上沿中心轴线旋转的导辊；其特征在于，包括以下步骤：把预热到330℃～370℃的模套固定在胀形机的工作台上并与芯轴滑块同心，再把加热到880℃～930℃的钛合金矩形截面环形件套装进胀形机，使其内环面套在经预热到330℃～370℃的胀形块的外圆周面外围，所述矩形截面环形件处于由胀形块的外圆周面和模套的内环面围成的环形空间内，所述胀形块的外圆周面具有与最终胀形成形的异形截面环形件的内圆周面相配合一致的形状，所述模套的内圆周面具有与最终胀形成形的异形截面环形件的外圆周面相配合一致的形状，此时，径向滑块处于合拢状态；启动胀形机对芯轴滑块施加轴向拉力F使其沿轴向向下移动并沿所述径向滑块的内孔锥面挤压径向滑块使各径向滑块沿径向同步移动扩散，装在径向滑块外圆周面上的胀形块从矩形截面环形件的内圆周表面沿径向挤压该矩形截面环形件，矩形截面环形件发生内、外径尺寸扩大及壁厚减薄的塑性变形，当其胀形变形量达到12％～14％时被挤压到模套的内环面内，充满了由胀形块的外圆周面和模套的内环面围成的封闭型腔，经保压后成为异形截面环形件；所述矩形截面环形件的胀形温度为880℃～930℃，胀形时间按矩形截面环形件的壁厚×0.7s/mm～1.1s/mm计算，保压时间按异形截面环形件的壁厚×19s/mm～39s/mm计算；胀形结束后，向上移动芯轴滑块，合拢径向滑块，拆卸并取出模套后取出经胀形后的异形截面环形件。