加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具的制作方法

    技术2023-02-21  83


    本实用新型涉及一种胎具,具体涉及一种加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具。



    背景技术:

    航空发动机的部分构件采用钛合金板材制造的越来越多。优点是重量轻、强度相对较高。但加工有局限性,特别是冷拉伸性能极差。有些简单型面的尚可用常规方法加工,对于薄壁的母线为曲线的回转件加工即使采用热加工胀型、拉伸也几乎不可能实现。

    以一个较典型的成型件为例:如图2所示,零件直径为1米左右,高度也在1米上下,旋转母线为曲线,材料厚度为1.2—1.5毫米。用常规加工方法胀型则零件全部开裂,只能采用加热成型。

    常规热胀型工装是机械动作式或者是气胀式,但由于工作温度为900℃,在此高温条件下存在很多难以解决的问题。如:机械部件在高温下的变形、失效、润滑失效、检测困难:气胀时的密封困难、温度不易控制以及存在爆裂的危险性。



    技术实现要素:

    本实用新型提供一种加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具,能够将零件精确加工到规定尺寸,同时保证安全生产。

    本实用新型的技术方案如下:加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具,所述胎具的中心设有圆柱形空腔,所述胎具的外壁截面形状与钛合金薄壁回转件的母线形状一致,所述胎具的最大外径为钛合金薄壁回转件的最大内径的98-99%,所述胎具的最大壁厚为钛合金薄壁回转件的壁厚的18-20倍。

    加工过程如下:将钛合金毛料筒体套在不锈钢热胀型胎具外面,同时进炉加热到900℃;不锈钢的加温到900℃时可胀大约18%,钛合金加温到900℃度时可胀大约6%;此时,胎具和工件同时达到最大尺寸,实施热胀型。冷却后钛合金部件回缩到计算的理想直径尺寸,不锈钢胎具回缩到原始状态,钛合金部件与胎具完全脱开。

    本实用新型的有益效果为:本实用新型的加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具,能够将零件精确加工到规定尺寸,同时保证安全生产。

    附图说明

    图1为加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具结构图;

    图2为母线为曲线的钛合金薄壁回转件零件图;

    图3为加热状态下钛合金薄壁回转件与不锈钢热胀型胎具配合图;

    图4为冷却状态下钛合金薄壁回转件脱离不锈钢热胀型胎具示意图。

    具体实施方式

    如图2所示,钛合金薄壁回转件3的最大直径为1米,旋转母线为曲线,材料厚度为1.5毫米。

    如图1所示,不锈钢热胀型胎具1的中心设有圆柱形空腔2,所述胎具1的外壁截面形状与钛合金薄壁回转件3的母线形状一致,所述胎具1的最大外径为988mm,所述胎具的最大壁厚为30mm。

    加工过程如下:将钛合金毛料筒体套在不锈钢热胀型胎具1外面,同时进炉加热到900℃;不锈钢的加温到900℃时可胀大约18%,钛合金加温到900℃度时可胀大约6%;如图3所示,此时,胎具1和钛合金薄壁回转件3同时达到最大尺寸,实施热胀型。如图4所示,冷却后钛合金薄壁回转件3回缩到计算的理想直径尺寸,不锈钢胎具1回缩到原始状态,钛合金薄壁回转件3与胎具1完全脱开。


    技术特征:

    1.加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具,其特征在于,所述胎具的中心设有圆柱形空腔,所述胎具的外壁截面形状与钛合金薄壁回转件的母线形状一致,所述胎具的最大外径为钛合金薄壁回转件的最大内径的98-99%,所述胎具的最大壁厚为钛合金薄壁回转件的壁厚的18-20倍。

    技术总结
    本实用新型涉及一种胎具,具体涉及一种加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具。本实用新型的技术方案如下:加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具,所述胎具的中心设有圆柱形空腔,所述胎具的外壁截面形状与钛合金薄壁回转件的母线形状一致,所述胎具的最大外径为钛合金薄壁回转件的最大内径的98‑99%,所述胎具的最大壁厚为钛合金薄壁回转件的壁厚的18‑20倍。本实用新型提供的加工母线为曲线的钛合金薄壁回转件的不锈钢热胀型胎具,能够将零件精确加工到规定尺寸,同时保证安全生产。

    技术研发人员:张铁平
    受保护的技术使用者:沈阳黎明燃气轮机成套设备有限公司
    技术研发日:2019.07.02
    技术公布日:2020.04.03

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