本发明专利技术公开了一种钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法，上推板和下推板分别与液压机的上平台与下平台相连，并通过机械装置固定；所述上电极与上电极辅助块与上推板相连接，下电极与下电极辅助块与下推板相连接；实现了钛合金大直径筒坯的均匀快速加热，保证成形过程的均匀性，适用于不同厚度的钛合金薄壁环形构件的成形；通过分瓣刚性模具的设计，可以结合分瓣模冲压成形与气胀成形的优势，有效缩短成形周期，提高成形效率；一模两件的成形思路可以有效提高成形效率，提高材料利用率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法
[0001]本专利技术涉及钛合金薄壁构件精密成形的结构设计和应用
，特别提供了一种钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法。
技术介绍
[0002]钛合金大直径环形密封薄壁构件是先进航空发动机冷却气循环系统的重要结构部件，且成形后需要与其他构件精密焊接与装配，因此对其成形精度提出了严苛的要求。考虑到钛合金在室温下成形通常具有较大的回弹量，以及较大的直径对热成形加热炉提出的尺寸要求，目前只能采用分瓣热成形
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局部拼焊的组合方法实现该类零件的精准加工。但是该方法成形工序复杂、成形零件整体性差，且成形周期长、模具寿命短、能源消耗大，导致单件的生产成本高。
[0003]此外，一种利用脉冲电流通过金属产生的焦耳热效应和电致塑性效应来实现薄壁构件快速升温与高质量成形的电流辅助热成形技术已经在钛合金管材类零件的成形上得到应用。但是，不同于小直径大长度的薄壁管类零件，钛合金环类密封构件的直径大、长度小，因此受电极夹持处温度较低的影响，使得零件加热时均匀区较小，若单独成形一个零件会造成材料利用率的降低；另一方面，采用高压气体提供成形力的工艺方法由于受操作安全性与设备可靠性的限制，气压压力通常较低，导致成形过程较为缓慢，成形效率较低，限制了该类零件的大批量生产。
[0004]人们迫切希望获得一种技术效果优良的钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种技术效果优良的钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法。所述大直径为1m左右，小宽度为0.3m以下。针对钛合金大直径小宽度U型，M型等密封件在现有热成形工艺中受加热炉尺寸限制只能采用分段成形
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局部拼焊工艺导致的成形工序复杂、成形零件整体性差，生产成本高等难题，以及电流辅助气胀成形技术由于气胀压力低导致的成形过程缓慢等难题，提出采用基于电流辅助技术的刚柔结合一模两件的高效成形方法，从而实现钛合金大直径小宽度U型，M型等薄壁密封件的高质量精密成形。
[0006]所述钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置包括：液压机、上推板、上推板绝缘层、上电极、上电极辅助块、上密封圈、凹模、凹模绝缘层、分瓣模定位弹簧、分瓣模、分瓣模收紧弹簧、分瓣模绝缘层、下推板、下推板绝缘层、下电极、下电极辅助块、下密封圈、测温热电偶、上弹簧、下弹簧、高压气体进气道，电源；其中，所述上推板和下推板分别与液压机的上平台与下平台相连，并通过机械装置固定；所述上电极与上电极辅助块与上推板相连接，下电极与下电极辅助块与下推板相连接；所述上推板与上电极和上电极辅助块之间设置有上推板绝缘层，下推板与下电极和下电极辅助块之间设置有下推板绝缘层，上推板
绝缘层与下推板绝缘层为在上推板和下推板与上电极、上电极辅助块、下电极和下电极辅助块相接触的部分通过表面处理，起到绝缘隔热作用；所述上密封圈与下密封圈分别置于上推板与下推板内的凹槽中，起到与成形筒坯实现密封的作用；所述分瓣模通过分瓣模定位弹簧与上推板相连，并固定相对应的空间位置，分瓣模内置分瓣模收紧弹簧，实现分瓣模收紧动作；所述凹模内表面和分瓣模外表面在与成形筒坯接触的部位分别设置有凹模绝缘层与分瓣模绝缘层，通过表面处理，起到绝缘隔热作用；凹模的上端和下端分别通过上弹簧、下弹簧与上推板与下推板相连，凹模可沿中心线对半打开，所述凹模可以随着上弹簧和下弹簧的压紧与放松而延竖直方向运动，并且凹模可以对半打开；所述上电极与下电极为多组，每组电极上下对应排布，上电极、下电极和电源构成电连接，上电极与相应的电源正极相连，下电极与相应的电源负极相连，上推板竖直方向设置有高压气体进气道，测温热电偶位于凹模的通孔里。
[0007]所述钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形方法，具体步骤如下：步骤一：根据钛合金薄壁密封构件的尺寸，对钛合金板坯进行切割加工，将钛合金板坯滚弯成圆筒并焊接成成形筒坯；步骤二：在上推板与上电极和上电极辅助块之间进行绝缘涂层处理，下推板与下电极和下电极辅助块之间进行绝缘涂层处理，凹模内表面和分瓣模外表面在与成形筒坯接触的部位进行绝缘涂层处理，涂层厚度在10
µ
m~500
µ
m；步骤三：将上推板、下推板分别安装在液压机的上平台与下平台，随后安装分瓣模定位弹簧、分瓣模、分瓣模收紧弹簧、上密封圈、下密封圈、上电极辅助块与下电极辅助块、成形筒坯、上弹簧、凹模、下弹簧、上电极以及下电极；步骤四：分别将每组上电极与下电极和相对应的电源相连；步骤五：开启电源，逐渐增加电流密度，直至成形筒坯温度达到700℃~950℃后保温1min~3min；步骤六：启动液压机，上推板下移，分瓣模张开使成形筒坯沿着凹模和分瓣模的形状发生塑性变形；步骤七：当上推板达到成形位置后，充入正压气体，气体压强小于10MPa，保温保压10min~30min；步骤八：逐渐减小电流值，直至电流为零，关闭电源，卸载气压压力，抬起上推板，分瓣模收回；步骤九：打开凹模，取出成形筒坯，将形筒坯切割成两个独立成形零件。
[0008]所述钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法针对钛合金大直径小宽度U型、M型等密封件现有成形技术存在的不足，提出利用脉冲电流通过金属产生焦耳热效应，实现成形板坯的高效加热；再采用一模两件的设计思路，并结合分瓣刚模冲压成形的高效率优势与气胀成形的精密成形特点，实现钛合金大直径小宽度U型、M型等薄壁密封件的高质量精密成形。
[0009]所述钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置及方法，实现了钛合金大直径筒坯的均匀快速加热，保证成形过程的均匀性，适用于不同厚度的钛合金薄壁环形构件的成形；通过分瓣刚性模具的设计，可以结合分瓣模冲压成形与气胀成形的优势，有效缩短成形周期，提高成形效率；一模两件的成形思路可以有效提高成形效率，提高材料利用率，降
低生产成本。
附图说明
[0010]下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置示意图；图2为成形前成形装置示意图；图3 合模后成形装置示意图。
[0011]图中：1上推板，2上推板绝缘层，3上电极辅助块，4上电极，5上密封圈，6凹模，7凹模绝缘层，8分瓣模定位弹簧，9分瓣模，10分瓣模收紧弹簧，11分瓣模绝缘层，12下推板，13下推板绝缘层，14下电极辅助块，15下电极，16下密封圈，17测温热电偶，18上弹簧，19下弹簧，20高压气体进气口，21成形筒坯。
具体实施方式
[0012]结合附图和本专利技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本专利技术的细节。但是，在此描述的本专利技术的具体实施方式，仅用于解释本专利技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本专利技术的限制。在本专利技术的教导下，技术人员可以构想基于本专利技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本专利技术的范围。
[0013]实施例1所述钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置包括：液压机、上推板1、上推板绝缘层2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置，其特征在于：所述钛合金大直径小宽度密封件一模两件成形装置包括：液压机、上推板（1）、上推板绝缘层（2）、上电极（4）、上电极辅助块（3）、上密封圈（5）、凹模（6）、凹模绝缘层（7）、分瓣模定位弹簧（8）、分瓣模（9）、分瓣模收紧弹簧（10）、分瓣模绝缘层（11）、下推板（12）、下推板绝缘层（13）、下电极（15）、下电极辅助块（14）、下密封圈（16）、测温热电偶（17）、上弹簧（18）、下弹簧（19）、高压气体进气道（20）、电源；其中，所述上推板（1）和下推板（12）分别与液压机的上平台与下平台相连，所述上电极（4）与上电极辅助块（3）与上推板（1）相连接，下电极（15）与下电极辅助块（14）与下推板（12）相连接；所述上推板（1）与上电极（4）和上电极辅助块（3）之间设置有上推板绝缘层（2），下推板（12）与下电极（15）和下电极辅助块（14）之间设置有下推板绝缘层（13），所述上密封圈（5）与下密封圈（16）分别置于上推板（1）与下推板（12）内的凹槽中，所述分瓣模（9）通过分瓣模定位弹簧（8）与上推板（1）相连，分瓣模（9）内置分瓣模收紧弹簧（10），所述凹模（6）内表面和分瓣模（9）外表面在与成形筒坯（21）接触的部位分别设置有凹模绝缘层（7）与分瓣模绝缘层（11），凹模（6）的上端和下端分别通过上弹簧（18）、下弹簧（19）与上推板（1）与下推板（12）相连，凹模（6）可沿中心线对半打开，所述上电极（4）与下电极（15）为多组，每组电极上下对应排布，上电极（4）与下电极（15）和电源构成电连接，上推板（1）竖直方向设置有高压气体进气道（20），测温热电偶（17）位于凹模（6）...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘青，潘珊，于鲲，马广璐，刘悦，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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