[实用新型]一种钛及钛合金型材挤压组合模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于钛及钛合金型材挤压的组合模具。

背景技术

型材是一种近终形的半成品，具有结构效益高的特点，不需加工或经过少量加工后可直接做为构件使用。钛合金型材在飞机中主要做为长桁和次承力框使用。挤压成型可生产形式各异、截面复杂的型材，具有生产灵活、加工效率高等特点。相对于板弯型材，挤压型材的刚度好，因此，钛合金型材挤压制备工艺技术是一种其它成形加工技术无法替代的通用制备成形加工技术。

钛及钛合金热挤压时，挤压温度在1000℃左右，钛合金在此温度下易与铁基或镍基合金挤压模具材料形成易熔共晶体，使模具摩损严重，且严重影响制品表面质量，模具的使用寿命也显著降低。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种钛及钛合金型材挤压的平端面组合模具，其模具的分离十分方便可以减少模具的摩损，改善制品表面质量，并且显著提高模具的使用寿命。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种钛及钛合金型材挤压组合模具，其组成包括模具端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分，模孔部分有空刀槽结构，其特征在于：所述模具端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分均喷涂陶瓷隔热涂层。

本实用新型所述喷涂为首先采用火焰喷涂0.1～0.25mm的Mo或NiAl底层，再在底层上等离子喷涂0.25～0.4mm的ZrO₂陶瓷涂层，整个涂层的厚度控制在0.35-0.65mm，优选为0.48-0.52mm。

本实用新型所设计的模具根据具体挤压型材的形状可以采用不同的分瓣结构、分模面的选取以及分瓣的数目，以便于模具工作带表面喷涂隔热涂层和挤压完毕分离压余为准。如可根据T型材或角型材制成采用三个或两个分瓣结构的模具。

本实用新型所设计的模具采用普通的热作模具钢制造，如H13、3Cr2W8V等。模具与挤压铝合金的模具一样，模孔部分有工作带和空刀槽结构。工作带和模具端面间采用圆弧过渡。

有益效果

本实用新型所设计模具的优点是：

1、在热挤压过程中，可在钛合金坯料和模具钢两者之间形成一层隔热层，从而杜绝热钛合金坯料和模具钢之间的直接接触，避免高温下钛合金和模具钢之间易熔共晶体的形成，挤压型材的表面质量明显改善。

2、模具采用分瓣结构及陶瓷隔热涂层使得压余和模具的分离十分方便。

3、热障涂层有效的减少坯料和模具之间的热传递，模具的使用寿命也明显提高。

下面通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1-a为本实用新型的一种钛合金T型材的挤压组合模具分切示意图。

图1-b为图1-a的A-A剖面图。

图1-c为图1-a的B-B剖面图。

图2-a是本实用新型的一种钛合金角型材的挤压组合模具分切示意图。

图2-b为图2-a的A-A剖面图。

图2-c为图2-a的B-B剖面图。

具体实施方式

实施例1

如图1-a所示，为钛合金T型材的挤压组合模具分切示意图，图1-b为图1-a的A-A剖面图，图1-c为图1-a的B-B剖面图。图中的1为模具分切面，2为模具端面与工作带过渡圆弧，3为模具端面，4为工作带，5为空刀槽。

模具采用H13热作模具钢制成；根据要挤压的T型材的形状按图中模具分切面所示将模具分切成三瓣；分别对三瓣的模具端面、工作带以及端面和工作带的过渡圆弧处喷涂陶瓷隔热梯度涂层，首先采用火焰喷涂0.1mm的Mo底层，再在底层上等离子喷涂0.38mm的ZrO₂陶瓷涂层，整个涂层的厚度为0.48mm。

挤压完毕后，将组合模具从模座中抽出，三瓣模分开，即可取出压余。

实施例2

如图2-a所示，为钛合金角型材的挤压组合模具分切示意图，图2-b为图2-a的A-A剖面图，图2-c为图2-a的B-B剖面图。图中的21为模具分切面，22为模具端面与工作带过渡圆弧，23为模具端面，24为工作带。