钛合金异型材等温挤压工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种钛合金异型材等温挤压工艺，属于金属材料成型技术领域，包括钛合金坯料加热、模具加热、自动放料、等温挤压和自动取料，通过对钛合金坯料和成型模具分别进行预加热，接着利用等温机构保持钛合金坯料在挤压成型过程中温度的恒定，解决了现有技术中在对钛合金坯料进行挤压成型时由于表面和芯部温差较大造成变形不均的问题，并且在对钛合金坯料预加热后再进行挤压处理，提高了钛合金坯料的耐受力，有效避免了在压杆作用下，钛合金坯料容易出现开裂，成型不均匀的缺陷，另外钛合金坯料采用中空的管钛合金坯料，使钛合金坯料在加工过程中不容易堆料，提高钛合金坯料的利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
钛合金异型材等温挤压工艺


[0001]本专利技术属于金属材料成型
，具体地，涉及一种钛合金异型材等温挤压工艺。

技术介绍

[0002]钛合金因其低密度、高强度、耐腐蚀的特性而广泛应用于医疗、航空、军工、汽车制造及电子产品制造行业。电子产品中零件形状各异，因此加工更为困难，而钛合金的浇铸工艺不够成熟，也无法保证产品性能，因此对于异型件的生产，挤压工艺是比较好的选择。
[0003]但由于钛合金热导率低，钛合金坯料表面温度和芯部温度温差较大，容易造成钛合金坯料变形不均，应力作用下，材料更容易开裂，成形不均匀。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钛合金异型材等温挤压工艺，解决了现有技术中存在的钛合金坯料表面和芯部由于温差较大造成钛合金坯料变形不均，应力作用下，材料更容易开裂，成形不均匀问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]钛合金异型材等温挤压工艺，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、钛合金坯料加热：将钛合金坯料放置在夹持机构上，夹持机构伸入加热炉中，对钛合金坯料进行加热；
[0008]步骤S2、模具加热：将成型模具安装在等温机构内部，对成型模具进行加热；
[0009]步骤S3、自动放料：将夹持机构从加热炉中位移至等温机构的内部，将夹持机构中的钛合金坯料放入成型模具的内部；
[0010]步骤S4、等温挤压：通过压料机构使等温机构进行闭合，接着对成型模具之间进行闭合保温保压，完成钛合金坯料的挤压成型；
[0011]步骤S5、自动取料：通过压料机构复位，打开等温机构，利用夹持机构将成型模具内部的钛合金成型件取出，完成对钛合金异型材的等温挤压加工。
[0012]优选的，所述钛合金坯料采用中空的管钛合金坯料，对钛合金坯料加热至880℃
‑
900℃。
[0013]优选的，所述成型模具通过换模机构进行安装，对成型模具加热至580℃
‑
620℃。
[0014]优选的，所述成型模具采用K403的镍基高温合金。
[0015]优选的，所述等温机构的内部设置有加热器、温度传感器，且加热器和温度传感器均通过导线与继电器电性连接。
[0016]优选的，该钛合金异型材等温挤压工艺采用一体加工设备进行加工，一体加工设备包括机架以及位于机架中部的支架，机架的顶部设置有压料机构，且机架的底部设置有等温机构，等温机构的内部安装有成型模具，支架内部的两侧分别设置有夹持机构和换模机构。
[0017]优选的，等温机构包括上等温罩和下等温罩，上等温罩的两侧均通过螺栓与活动架的底部固定连接，下等温罩的底部与机架的底部固定连接，上等温罩的底部设置有闭合环，且闭合环的周面与下等温罩的内部相配合，在上等温罩和下等温罩分开的时候将钛合金坯料放入成型模具内部，接着利用压料机构使上等温罩和下等温罩实现闭合，进而实现对钛合金坯料的等温挤压成型加工；
[0018]上等温罩与下等温罩的内壁均设置有隔热垫，上等温罩内壁的顶部设置有安装架一，且安装架一的底部与压杆的顶部通过连接组件固定连接，下等温罩内壁的底部设置有安装架二，且安装架二的顶部开设有与凹模相配合的放置槽，凹模位于放置槽的内部，安装架二内部且位于放置槽的下方设置有电加热丝。
[0019]优选的，步骤S2中，成型模具的安装与加热步骤如下：
[0020]将压杆的顶部放入安装架一的底部，将螺纹块与安装架一之间进行螺纹连接，连接块的一侧与压杆侧面的连接槽相配合，完成对压杆在安装架一内部的安装；
[0021]接着换模机构中电推杆驱动轴下压，固定架内部的两个伺服电缸二驱动轴运动带动两个卡爪和凹模两侧的连接槽相配合，移动架在支架内部向左侧位移至下等温罩的上方，固定架下降，卡爪解除和连接槽之间的配合，将凹模放入放置槽的内部，完成对凹模在安装架二内部的安装；
[0022]液压缸驱动轴下压，带动活动架与上等温罩向下位移，直至上等温罩与下等温罩之间完成配合，打开安装架二内部电加热丝通电开关，设定电加热丝加热温度为600℃，保持10
‑
15min，完成对成型模具的加热。
[0023]优选的，压料机构包括位于机架顶部的液压缸，液压缸驱动轴的一端贯穿机架并固定连接有活动架，活动架顶部的两侧均设置有滑杆，机架顶部的两侧均设置有滑动套，两个滑杆的顶端分别与两个滑动套的内部滑动连接，机架内部的四周均设置有滑动架，且四个滑动架的一侧均滑动连接有滑动块，四个滑动块一侧均与活动架的侧面固定连接，利用四个滑动块在四个滑动架的表面滑动，保证活动架在向下位移过程中的稳定性，进而提高上等温罩和下等温罩之间配合的精确性。
[0024]优选的，步骤S4中，钛合金坯料的挤压成型步骤如下：
[0025]夹持机构将加热后的钛合金坯料送入凹模中后进行复位，液压缸驱动轴下压，使上等温罩的端口与下等温罩底部的闭合环接触，完成上等温罩与下等温罩之间的预闭合，压杆的底端对凹模中的钛合金坯料施加压力，电加热丝保持凹模的温度在600℃，液压杆驱动轴继续施压，直至上等温罩与下等温罩之间完全闭合，加热保持5
‑
6min，完成钛合金坯料的挤压成型。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027](1)本专利技术通过采用对钛合金坯料和成型模具分别进行预加热，接着利用等温机构保持钛合金坯料在成型模具中进行挤压成型过程中温度的恒定，解决了现有技术中在对钛合金坯料进行挤压成型时由于表面和芯部温差较差造成变形不均的问题，并且在对钛合金坯料预加热后再进行挤压处理，提高了钛合金坯料的耐受力，有效避免了在压杆作用下，钛合金坯料容易出现开裂，成型不均匀的缺陷，另外钛合金坯料采用中空的管钛合金坯料，使钛合金坯料在加工过程中不容易堆料，提高钛合金坯料的利用率。
[0028](2)通过设置夹持机构和换模机构，利用伺服电缸一驱动活动爪进行收缩，活动爪
对钛合金坯料进行夹持，夹持机构在支架上位移，实现对钛合金坯料在加热炉中的加热处理，将钛合金坯料从加热炉中转移至等温机构内部，以及将钛合金成型件从成型模具中的自动取出，利用两个卡爪对成型模具在等温机构内部的拆换，有效地提高了整个设备的工作效率，并且设备操作管理简单。
[0029](3)通过在采用上等温罩和下等温罩闭合的方式，并且上等温罩由压料机构进行驱动，活动架的两侧设置滑动块在滑动架上滑动，保证上等温罩在位移过程中的稳定性，进而提高上等温罩和下等温罩之间配合的精确性，在上等温罩和下等温罩分开的时候将钛合金坯料放入成型模具内部，接着利用压料机构使上等温罩和下等温罩实现闭合，进而实现对钛合金坯料的等温挤压成型加工。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钛合金异型材等温挤压工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、钛合金坯料加热：将钛合金坯料放置在夹持机构上，夹持机构伸入加热炉中，对钛合金坯料进行加热；步骤S2、模具加热：将成型模具安装在等温机构内部，对成型模具进行加热；步骤S3、自动放料：将夹持机构从加热炉中位移至等温机构的内部，将夹持机构中的钛合金坯料放入成型模具的内部；步骤S4、等温挤压：通过压料机构使等温机构进行闭合，接着对成型模具之间进行闭合保温保压，完成钛合金坯料的挤压成型；步骤S5、自动取料：通过压料机构复位，打开等温机构，利用夹持机构将成型模具内部的钛合金成型件取出，完成对钛合金异型材的等温挤压加工。2.根据权利要求1所述的钛合金异型材等温挤压工艺，其特征在于：所述钛合金坯料采用中空的管钛合金坯料，对钛合金坯料加热至880℃
‑
900℃。3.根据权利要求1所述的钛合金异型材等温挤压工艺，其特征在于：所述成型模具通过换模机构进行安装，对成型模具加热至580℃
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620℃。4.根据权利要求1所述的钛合金异型材等温挤压工艺，其特征在于：所述成型模具采用K403的镍基高温合金。5.根据权利要求1所述的钛合金异型材等温挤压工艺，其特征在于：所述等温机构的内部设置有加热器、温度传感器，且加热器和温度传感器均通过导线与继电器电性连接。6.根据权利要求1所述的钛合金异型材等温挤压工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈修琳，张雷，
申请(专利权)人：索罗曼常州合金新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：