[发明专利]一种用于生产钛合金筒体锻件的模具及工艺方法

权利要求书

1.一种用于生产钛合金筒体锻件的模具，其特征在于，包括上模具、下模具和耐热承力底座，上模具设置在下模具的上方，下模具固定设置在耐热承力底座上，上模具的截面呈T型，下模具中设置有第一通槽，第一通槽的下端设置有止口，止口的上端面为锥面，耐热承力底座中设置有第二通槽，上模具与第一通槽、第二通槽均同轴设置。

2.根据权利要求1的一种用于生产钛合金筒体锻件的模具，其特征在于，所述的第二通槽的直径大于等于止口的内径。

3.根据权利要求1的一种用于生产钛合金筒体锻件的模具，其特征在于，所述的止口锥面角度与水平面夹角为25°~75°。

4.利用权利要求1的模具实现的一种生产钛合金筒体锻件的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10：安装：将模具安装在液压机上，上模具与液压机的上滑块固定连接，耐热承力底座与液压机的下底座固定连接，下模具固定在耐热承力底座上，将上模具和下模具置于模具加热炉中；

步骤20：原材料准备：准备圆环状预制坯，包括第一预制坯和第二预制坯；

步骤30：加热：在第一预制坯和第二预制坯表面涂抹润滑剂，待干燥后置于加热炉中加热并保温，（α+β钛合金）加热温度H1=Tβ（20～70）℃，Tβ是钛合金的相转变温度，保温时间T1（分钟）=（0.4～1）×D1（毫米），D1是预制坯的外直径；

步骤40：锻造：通过模具加热炉将模具预热至温度H1=Tβ（20～70）℃，Tβ是钛合金的相转变温度，将第一预制坯转移进入模具中，液压机开始工作，液压机的上滑块带动上模具对第一预制坯进行锻造，待上模具工作面压至下模具锥面上口时，上模具卸压回程；在第一预制坯上表面均匀撒上石墨粉，将所述的第二预制坯转移进入模具中放在石墨粉上方，重复第一预制坯锻造过程，上模具、下模具与第一预制坯、第二预制坯均同轴心，液压机的上滑块带动上模具挤压第一预制坯和第二预制坯，第一预制坯8受上模具1的压力挤压作用，使第一预制坯在下模具的止口处成型并向耐热承力底座中流动并停留在耐热承力底座中，锻造成品为薄壁空心的筒体锻件，后续重复上述锻造过程；

步骤50：取出：第一预制坯锻造成筒体锻件后，上模具退回，第一筒体锻件与第二预制坯自然分离，然后从耐热承力底座的第二通槽中将第一筒体锻件推出从而实现锻件的取出，后续重复该锻件取出过程。

5.根据权利要求4的一种生产钛合金筒体锻件的工艺方法，其特征在于，在步骤20中所述的圆环状预制坯为圆柱状坯料经锻造和加工精整后得到。

6.根据权利要求5的一种生产钛合金筒体锻件的工艺方法，其特征在于，所述的圆柱状坯料的规格直径大于Φ20mm、高度大于20mm，圆环状预制坯的规格为外径大于Φ30mm、内径小于Φ10mm、高度大于20mm。

7.根据权利要求4的一种生产钛合金筒体锻件的工艺方法，其特征在于，所述的步骤40中将钛合金预制坯加热至锻造温度并保温后，置于与锻造温度相同并保温后的模具中进行连续的超塑性等温锻造。