[发明专利]一种复杂曲母线整体结构环形件的成形方法

说明书

本发明涉及一种复杂曲母线整体结构环形件的成形方法，包括如下步骤：将板料裁切成圆形毛坯，将圆形毛坯置于旋压模具内旋压成带底的锥形毛坯；将锥形毛坯置于成形模具中，对成型模具的中心轴线方向施加载力，模具带动锥形毛坯发生径向形变；当毛坯径向变形到一定程度时，成形模具内外两侧对锥形毛坯的周壁进行耦合加压，最终成形出复杂曲母线整体结构环形件。本发明可充分发挥旋压成形和胀形两种工艺各自的技术优势，为带有折弯结构的钛合金复杂母线整体环形件的成形提供了可能；可以制造无焊缝的复杂曲母线整体结构环形件，其性能远优于带有多条焊缝的环形零件。

技术领域

本发明涉及金属成形技术领域，特别是涉及一种复杂曲母线整体结构环形件的成形方法。

背景技术

带有复杂曲母线的钛合金环形零件在航空航天领域中应用广泛，如航空发动机外部机匣、导弹舱段壳体、轮箍等等。这类零件由于母线上存在折弯型面，目前制造工艺上依次采用分瓣热成形、焊接、热校形多次热成形方法。成形工艺是先将零件沿母线拆分成几块，然后针对拆分的零件外形特征，使用热压的方法制造半坯；再将半坯拼焊成整环，最后对焊后的零件进行热处理校形。进而获得复杂型面的钛合金薄壁环形件。

参阅附图1所示，该方法存制造的环形件零件沿母线分布有多条焊缝，零件结构的完整性被破坏，零件的疲劳性能降低。在服役过程中，焊缝位置易发生疲劳破坏。鉴于此，如何提供一种复杂曲母线整体结构环形件的整体性成形方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种复杂曲母线整体结构环形件的成形方法，包括将板料裁切成圆形毛坯，将圆形毛坯旋压成带底的锥形毛坯；将锥形毛坯置于成形模具中，对成型模具的中心轴线方向施加载力，再对内外两侧对锥形毛坯的周壁进行耦合加压，成形出复杂曲母线整体结构环形件。

(2)技术方案

本发明的实施例提出了一种复杂曲母线整体结构环形件的成形方法，包括如下步骤：

将板料裁切成圆形毛坯，将圆形毛坯置于旋压模具内旋压成带底的锥形毛坯；

将锥形毛坯置于成形模具中，对成型模具的中心轴线方向施加载力，带动锥形毛坯发生径向形变；

当径向变形到一定程度时，成形模具内外两侧对锥形毛坯的周壁进行耦合加压，最终成形出复杂曲母线整体结构环形件。

进一步地，所述复杂曲母线整体结构环形件为钛合金薄壁环形件。

进一步地，旋压成带底的锥形毛坯以后还需要切去锥形毛坯的飞边。

进一步地，所述板料的厚度为所述复杂曲母线整体结构环形件厚度的1.5-2.5倍。

进一步地，旋压前根据复杂曲母线整体结构环形件周壁不同区域的厚薄情况，设置不等壁厚的旋压参数。

进一步地，所述旋压参数包括旋轮加载力、进给速度和进给量。

进一步地，对圆形毛坯旋压前需对圆形毛坯进行高温加热处理。

进一步地，所述高温加热处理的温度不低于650℃。

进一步地，将锥形毛坯置于成形模具中以后对锥形毛坯进行高温加热处理并在整个加压中都需确保锥形毛坯处于高温状态。

进一步地，所述锥形毛坯在整个加压过程中的温度保持在730℃-750℃之间。

(3)有益效果