一种用于钛合金构件内外校形的模具制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于钛合金构件内外校形的模具，包括底座、机架、校形机构、定位机构和撑块；机架设置在底座上，机架上设置有校形机构；校形机构包括校形卡件，校形卡件上设置有多个可沿垂直于校形卡件方向移动的校形件；校形机构对称地设置在前门架和后门架同侧的立柱上；定位机构设置在底座上；撑块放置在需校形的区域内。本实用新型专利技术可以对钛合金构件可进行内压和外扩两种校形模式，大大降低钛合金构件的废品率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于金属材料加工设备
，具体涉及一种用于钛合金构件内外校形的模具。
技术介绍
钛合金因其晶体结构而导致室温塑性差，冷变形困难，构件校形时不能采用铁锤直接敲击矫正的方法，会使表面产生裂纹或裂纹源，因此钛合金构件校形只能采用加热校形的方式。同时，钛的弹性模量为110250Mpa，约为钢的一半左右，因此钛合金的回弹力比较大，钛合金构件校形要比铸钢件困难得多，通常采用热机械校形和热变形校形两种方式。钛合金的热机械校形是将构件装入箱式电阻炉内加热，温度在400°C左右，保温时间在20?40分钟，然后将加热好的构件迅速移至液压机上固定好，并施加适当压力，使需校形的部位发生一定的形变，以达到校形的目的。由于构件需先加热再转运至液压机定位校形，定位过程热量损失，影响校形效果，并且采用液压机校形，构件易产生应力，必须及时进行去应力退火。钛合金的热变形校形是将构件放入校形模具内，并在模具上放置足够重量的重物，然后把它们置于真空高温炉或保护性气氛炉内，升温至900°C?950°C，并保温4?6小时，在上模的重力作用下，构件产生蠕变变形，达到校形的要求。由于整个校形过程需要在真空或保护气氛下进行，对设备和场地要求较高，且校形时需将构件、校形模具和配重整体置于高温炉内，所需空间较大，构件校形率低。当加热温度低于600°C时，钛合金构件的热变形校形可在大气中进行，对设备和场地要求较低，可进行大型、薄壁、结构复杂构件校形，且构件表面产生的氧化层较薄，在钛合金构件精整过程即可去除，无需增加工序。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供一种用于钛合金构件内外校形的模具，采用该模具可在大气环境下对钛合金构件进行内压校形和外扩校形。本技术的技术方案是这样实现的:一种用于钛合金构件内外校形的模具，包括底座、机架、校形机构、定位机构和撑块；所述机架设置在底座上，包括前门架和后门架，前门架和后门架为由立柱和横梁构成的门型框架，机架上设置有校形机构；所述校形机构包括校形卡件，校形卡件上设置有多个可沿垂直于校形卡件方向移动的校形件；所述校形机构对称地设置在前门架和后门架同侧的立柱上；所述定位机构设置在底座上，包括定位凸台和定位部，定位凸台固定在底座上，与校形卡件方向平行，定位部为由横杆和纵杆构成的T形结构，横杆上设置有沟槽，通过螺栓固定在定位凸台上，螺栓可沿沟槽移动，用来调整定位部的位置，纵杆的高度为横杆和定位凸台高度的和；所述撑块放置在需校形的区域内。其中，优选地，所述撑块为端口撑块或内部撑块。其中，优选地，所述端口撑块为与需校形构件端口内轮廓一致的楔形。其中，优选地，所述内部撑块包括带正反螺纹的两个螺栓，两个螺栓中间用螺母连接，两个螺栓的另一端分别带有螺头。其中，优选地，所述校形件包括螺栓杆和顶块，顶块设置在螺栓杆的前端，用于贴合钛合金构件表面并传递压力，所述校形卡件上设置有与螺栓杆相配合的第一螺栓孔。其中，优选地，所述顶块为块状或圆柱状，以螺母的形式与所述螺栓杆装配。其中，优选地，所述立柱上设置有第二螺栓孔或螺栓槽，所述校形卡件通过与第二螺栓孔或螺栓槽相配合的螺栓固定在前门架和后门架同侧立柱上。其中，优选地，所述校形卡件的数量至少为I对。其中，优选地，还包括连接所述前门架和所述后门架同侧立柱的纵梁。其中，优选地，所述立柱和所述校形卡件上分别设置有标尺。本技术的优点和有益效果在于:1、对钛合金构件可进行内压和外扩两种校形模式，大大降低钛合金构件的废品率;2、校形模具结构简单，装配方便，可满足薄壁、大尺寸或外形结构复杂的钛合金构件校形要求；3、可在大气环境下对构件进行校形，避免使用真空退火炉，大大节约生产成本。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中内部撑块结构示意图。图中，1.底座，2.前门架，3.后门架，4.立柱，5.横梁，6.校形卡件，7.螺栓杆，8.顶块，9.定位凸台，10.定位部，101.横杆，102.纵杆，103.沟槽，11.内部撑块，12.螺栓，13.螺母，14.螺头，15.第二螺栓孔，16.螺栓槽，17.纵梁【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本实施例提供一种用于钛合金构件内外校形的模具，采用该模具可在大气环境下对钛合金构件进行内压和外扩校形，包括底座1、机架、校形机构、定位机构和撑块；机架设置在底座I上，包括前门架2和后门架3，前门架2和后门架3为由立柱4和横梁5构成的门型框架，机架上设置有校形机构；校形机构包括校形卡件6，校形卡件6上设置有多个可沿垂直于校形卡件6方向移动的校形件；校形机构对称地设置在前门架2和后门架3同侧的立柱上；定位机构设置在底座I上，包括定位凸台9和定位部10，定位凸台9固定在底座I上，与校形卡件6方向平行，定位部10为由横杆101和纵杆102构成的T形结构，横杆101上设置有沟槽103，通过螺栓固定在定位凸台9上，螺栓可沿沟槽103移动，用来调整定位部10的位置，纵杆102的高度为横杆101和定位凸台9高度的和；定位凸台9与底座I也可为一体结构，且与校形卡件6方向平行，使构件固定端的受力方向与校形受力方向相同，以保证构件校形时不发生偏移。定位部10通过螺栓固定在定位凸台9上的沟槽103中，螺栓可沿着沟槽103移动，用来调整构件在校形模具中的位置。撑块放置在需校形的区域内。在外扩校形时将撑块放入需校形区域，使校形区域受力向外扩张，而其外侧与校形区域贴合的螺栓杆7和顶块8可防止校形量变大。其中，撑块为端口撑块或内部撑块11。端口撑块为与需校形构件端口内轮廓一致的楔形(图中未示出)，适用于平面和曲面端口校形。根据校形量不同选择不同尺寸的撑块，并且根据校形区域的大小可选择一个或多个撑块，对于端口内部有其它结构的构件，可选择多个较薄的撑块，避开端口内部结构区，楔入端口。图2为内部撑块结构示意图，如图2所示，内部撑块11包括带正反螺纹的两个螺栓当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钛合金构件内外校形的模具，其特征在于：包括底座、机架、校形机构、定位机构和撑块；所述机架设置在底座上，包括前门架和后门架，前门架和后门架为由立柱和横梁构成的门型框架，机架上设置有校形机构；所述校形机构包括校形卡件，校形卡件上设置有多个可沿垂直于校形卡件方向移动的校形件；所述校形机构对称地设置在前门架和后门架同侧的立柱上；所述定位机构设置在底座上，包括定位凸台和定位部，定位凸台固定在底座上，与校形卡件方向平行，定位部为由横杆和纵杆构成的T形结构，横杆上设置有沟槽，通过螺栓固定在定位凸台上，螺栓可沿沟槽移动，用来调整定位部的位置，纵杆的高度为横杆和定位凸台高度的和；所述撑块放置在需校形的区域内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张美娟，王红红，高富辉，周广银，南海，
申请(专利权)人：北京百慕航材高科技股份有限公司，中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11