Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法技术

本发明专利技术公开了一种Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法，其特征在于，采用分体式胎膜设计，当完成胎膜成形后，将刚性套环取出就可以横向将内胎的模块冲锻件上横向取出，而不破坏深槽的结构。此外，内胎的模块数量与锻件凹槽的深度和凹槽面的斜度相关，当锻件深度越大、凹槽面的斜度越小时，需要的内胎模块越多，横向取出时越容易。该方法Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形，并且能够顺利脱模。该方法适用于Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形。成形。成形。

【技术实现步骤摘要】
Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法


[0001]本专利技术涉及一种环件的胎膜成形方法，特别是涉及了Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法。

技术介绍

[0002]Ti2AlNb基合金是一种新型的轻质高温结构材料，它是由Ti、Al以及Nb组成的金属间化合物，该类合金以O相、B2/β相和α2相为组成的两相或是三相复合组织，具有密度低、弹性模量高、高温强度高、断裂性能高、蠕变抗力高、热膨胀性能低、无磁性和阻燃性能好等优点，与高温钛合金相比具有更高的使用温度、抗蠕变性能和高温强度，其密度和热膨胀系数又要明显低于镍基高温合金，是未来航空航天领域中代替钛合金和高温合金的最好选择，具有广阔的应用前景。
[0003]2014年11月12日公布的中国专利技术专利说明书CN104139139A公开了一种Ti2AlNb基合金机匣环件的轧制成形及热处理方法，采用多火次小变形量的轧制成形方法，来实现Ti2AlNb基合金机匣环件的轧制成形，并通过合理的热处理方法获得理想的细晶网篮组织，提高Ti2AlNb基合金机匣环件室温强度、高温强度以及高温持久性能。该方法仅解决了Ti2AlNb基合金矩形或简单异形机匣环件的成形。
[0004]对于具有深槽的异形环件，由于Ti2AlNb基合金材料流动性较差，采用轧制成形容易出现“充不满”的现象；而如果采用胎膜成形，深槽部位会将胎膜卡死，不容易脱模。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种分体式模具设计的方法，实现Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形，并且能够顺利脱模。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所述Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法，其技术方案包括以下步骤：
[0007]提供一个分体式胎膜，胎膜的外部是刚性套环，内部是由n个模块组成的内胎，内胎的中心下方是圆盘垫块；
[0008]取一定规格的Ti2AlNb基合金棒材，将棒材垂直放置在胎膜中压平，棒材在压力的作用下，充满胎膜型腔；取直径为D的冲头，放置在胎膜中的锻件中心，将其压入锻件中；将胎膜的圆形垫板取出放在地上，并将胎膜连同锻件一起倒置过来放在圆形垫板上，取直径与上述冲头相同的剪切冲头，放在锻件底部的中心，将其压入锻件，并将冲孔芯料剪下；将锻件连同内胎从刚性套环中取出，再将内胎的模块逐个从锻件中横向取出，得到Ti2AlNb基合金深槽异形环件。
[0009]优选地，所述模块的数量其中，ε为异形环件凹槽的深度系数，n取整数。
[0010]优选地，所述异形环件凹槽的深度系数其中，h0为为凹槽底部的宽度，h1为凹槽外部的宽度，D0为异形环件的最大外径，D1为异形环件的最小外径。
[0011]优选地，所述冲头的外径D＝D2，其中，D2为异形环件的内径。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0013]本专利技术所述的Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法，采用分体式胎膜设计，当完成胎膜成形后，将刚性套环取出就可以横向将内胎的模块冲锻件上横向取出，而不破坏深槽的结构。此外，内胎的模块数量与锻件凹槽的深度和凹槽面的斜度相关，异形环件凹槽的深度系数表明，当锻件深度越大、凹槽面的斜度越小时，需要的内胎模块越多，横向取出时越容易。
附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0015]图1是深槽异形环件的结构示意图。
[0016]图2是分体式胎膜结构正向剖视图。
[0017]图3是分体式胎膜结构俯视图。
[0018]图4是深槽异形环件在胎膜中成形示意图。
具体实施方式
[0019]实施本专利技术所述的Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法需要提供锻造加热炉、压力机、机械手等设备。该方法的具体实施方式：
[0020]本专利技术所述的Ti2AlNb基合金，其名义化学成分为：Ti－22Al－25Nb。
[0021]本方法的步骤如下：
[0022]如图2、图3所示，提供一个分体式胎膜，胎膜的外部是刚性套环2，内部是由n个模块组成的内胎3，内胎的中心下方是圆盘垫块4；
[0023]取一定规格的Ti2AlNb基合金棒材，将棒材垂直放置在胎膜中压平，棒材在压力的作用下，充满胎膜型腔；取直径为D的冲头，放置在胎膜中的锻件中心，将其压入锻件中；将胎膜的圆形垫板取出放在地上，并将胎膜连同锻件一起倒置过来放在圆形垫板4上，取直径与上述冲头相同的剪切冲头，放在锻件底部的中心，将其压入锻件，并将冲孔芯料剪下；将锻件连同内胎从刚性套环2中取出，再将内胎3的模块逐个从锻件中横向取出，得到Ti2AlNb基合金深槽异形环件1，如图1所示。
[0024]优选地，所述模块的数量其中，ε为异形环件凹槽的深度系数，n取整数。
[0025]优选地，所述异形环件凹槽的深度系数其中，h0为为凹槽底部的宽度，
h1为凹槽外部的宽度，D0为异形环件的最大外径，D1为异形环件的最小外径。
[0026]优选地，所述冲头的外径D＝D2，其中，D2为异形环件的内径。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ti2AlNb基合金深槽异形环件的胎膜成形方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一个分体式胎膜，胎膜的外部是刚性套环，内部是由n个模块组成的内胎，内胎的中心下方是圆盘垫块；取一定规格的Ti2AlNb基合金棒材，将棒材垂直放置在胎膜中压平，棒材在压力的作用下，充满胎膜型腔；取直径为D的冲头，放置在胎膜中的锻件中心，将其压入锻件中；将胎膜的圆形垫板取出放在地上，并将胎膜连同锻件一起倒置过来放在圆形垫板上，取直径与上述冲头相同的剪切冲头，放在锻件底部的中心，将其压入锻件，并将冲孔芯料剪下；将锻件连同内胎从刚性套环中取出，再将内胎的模块逐个从锻件中横向取出，得到Ti2AlNb基合金深槽异形环件。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东，夏春林，雷静越，马雄，
申请(专利权)人：北京钢研高纳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：