一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具，属于机械加工技术领域。本实用新型所提供的模具包括内模和外模，其中，外模由筒体，下盖板和上盖板组成，内模由内模I和内模II组成，其中，上盖板和下盖板的一侧边缘具有环形凸起，筒体的两端外壁与上盖板和下盖板的环形凸起内侧固定连接；所述下盖板的底部中心设有用于固定内模II的环形凸起，所述上盖板的中心设有贯通上盖板的抽真空管。所述内模I固定于内模II与圆筒之间。本实用新型所提供的模具能够用于加工大孔径复杂型面的薄壁钛管，能够明显提高零件的成型效率，提高钛合金材料的利用率，并且保证零件的高致密度和优异的机械性能。
【专利说明】
一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具，属于机械加工技术领域。
【背景技术】
[0002]航空航天领域复杂零件传统加工方法一般采用烧结、铸锻、机加工结合焊接机加工成形，再采用诸如电镀、喷涂等表面处理工艺在表面生成功能层的方法来生产。传统方法费时、费材，复杂结构难于成形制造、表面沉积功能层与基体结合不可靠等缺点。
[0003]热等静压是上世纪50年代发展起来的一种粉料固结、成型和热处理的新技术，其是通过将高温(2000°C)、高压(200MPa)介质同时均等地作用在材料的整个表面，从而使材料产生固结。该技术集成粉末冶金和冷等静压成型的双重优势，将粉末的成型和烧结两步作业合成一步进行，而且经过热等静压压制的制品可达到致密状态，基本上能够消除内部气孔，材料性能各向相同，从而大大地改善了产品的性能。但是，热等静压成形技术对于模具的要求较高，尤其是涉及复杂型面且大孔径的钛合金零件。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具，所采取的技术方案如下:
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具，包括内模和外模11，外模11由筒体3，下盖板4和上盖板5组成，内模由内模Il和内模112组成，其中，上盖板5和下盖板4的一侧边缘具有环形凸台，筒体3的两端外壁与上盖板5和下盖板4的环形凸台内侧固定连接;所述下盖板4的底部中心设有用于固定内模112的环形凸台，所述上盖板5的中心设有贯通上盖板5的抽真空管6;所述内模Il固定于内模112与圆筒3之间。
[0006]优选地，所述内模112的底部设有圆台形凸台，所述圆形凸台与下盖板4的环形凸台内部的圆形凹槽配合连接。
[0007]优选地，所述筒体3的内壁直径大于内模11的外壁直径0.5?1.0_。
[0008]优选地，所述内模II2为圆柱形、圆台形、长方体形或螺旋曲面形中一种或几种。具体形状可视产品的要求而定。
[0009]优选地，所述内模II2没有圆形凸台的端面与上盖板5的下表面之间设有粉末填充腔7。
[0010]优选地，内模II为环形结构，外壁与筒体3的内壁对应，内壁与内模II 2对应。
[0011]优选地，内模II的外壁为圆柱形，内壁与内模II 2的外壁呈互补结构，且内模I I的内壁与内模II 2的外壁之间设有缝隙。
[0012]优选地，内模II内侧上下两端各设有与内模II 2两端面平齐的环形平面。
[0013]优选地，环形平面的宽度小于内模II的厚度。
[0014]优选地，所述筒体3，下盖板4和上盖板5通过焊接固定连接。
[0015]本实用新型获得的有益效果:
[0016]本实用新型所提供的模具能够用于加工大孔径复杂型面的薄壁钛管，能够明显提高零件的成型效率，提高钛合金材料的利用率，并且保证零件的高致密度和优异的机械性會K。
[0017]本实用新型所提供的模具增加了焊缝区域(81、82、83、84)筒体的壁厚，能够有效地削弱焊缝位置的剪切力，提高产品热等静压成型的成功率。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型所提供模具的内模和外模的装配结构示意图。
[0019]图2为本实用新型所提供模具的内模和外模的装配局部剖面结构示意图。
[0020]图3为本实用新型所提供的外模的整体装配结构示意图。
[0021]图中:1，内模1;2，内模11;3，筒体;4，下盖板;5，上盖板;6，抽真空管;7，粉末填充腔；11，外模;81，82，83，84为焊缝区域。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不是对本实用新型的限定。
[0023]其中，图1为本实用新型一种优选方案中模具的内模和外模的装配结构示意图。图2为本实用新型一种优选方案中内模和外模的装配局部剖面结构示意图。图3为本实用新型的外模整体装配示意图。
[0024]从图1-3中可知，本实用新型的模具主要有内模和外模11组成。其中，外模11包括筒体3，下盖板4和上盖板5 ο筒体3为空心圆柱体形，下盖板4和上盖板5具有圆盘形，且二者的一个表面边缘处具有环形凸台。筒体3的外壁两端分别与下盖板4和上盖板5的环形凸台通过焊缝区域81，82，83和84固定连接(见图1)。筒体3、下盖板4和上盖板5组合具有内部空腔结构的外模11(如图3)。同时，在下盖板4的上表面(即内部空腔结构中的底面上)中心设有一个环形凸台，环形凸台内部的圆形凹槽用来与内模II 2下部的圆柱形凸起配合连接。在上盖板5的中心处设有一个贯通上盖板5的抽真空管6，以便于加工时抽出空气。
[0025]内模是由内模II和内模II 2组成。其中，内模112下表面中心具有一个与下盖板4配合的圆柱形凸起。内模II 2的上表面与上盖板5的底面之间设有用来装填金属粉末的空腔结构，即粉末填充腔7。内模II 2的侧面与内模I I的内表面之间具有空隙，粉末填充腔7通过该空隙与内模1、内模112和下盖板4之间形成的空腔连通，从而便于在填充金属粉末是将上下部分都填充到。内模II 2的侧面形状可以是圆柱形、圆台形、长方体形、螺旋曲面形或上述几种的组合，或者是其他更加复杂的型面结构。具体形状可依据加工的产品形状而定。而位于内模II 2外侧的内模I I的内壁形状则配合内模II 2的侧面形状而定。内模I I的外壁为圆柱形，其外壁直径小于圆筒3内壁直径0.5?1.0mm。另外，在内模I I的两端具有与内模II 2两个端面向平齐的环形平面，且环形平面的宽度小于内模I I的厚度。内模I I的两个端面于环形平面之间通过一个斜面、垂直平面或者曲面相连。
[0026]以上结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做了说明，但这些说明不能被理解为限制了本实用新型的范围。本实用新型的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本实用新型权利要求基础上的改动，都是本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于加工大孔径薄壁钛管的模具，包括内模和外模(11)，其特征在于，外模(11)由筒体(3)，下盖板(4)和上盖板(5)组成，内模由内模I(I)和内模11(2)组成，其中，上盖板(5)和下盖板(4)的一侧边缘具有环形凸台，筒体(3)的外壁两端与上盖板(5)和下盖板(4)的环形凸台内侧固定连接;所述下盖板(4)的底部中心设有用于固定内模11(2)的环形凸台，所述上盖板(5)的中心设有贯通上盖板(5)的抽真空管(6);所述内模I(I)固定于内模II(2)与圆筒(3)之间。2.权利要求1所述的模具，其特征在于，所述内模11(2)的底部设有圆形凸台，所述圆形凸台与下盖板(4)的环形凸台内部的圆形凹槽配合连接。3.权利要求2所述的模具，其特征在于，所述筒体(3)的内壁直径大于内模I(I)的外壁直径0.5?1.0mm。4.权利要求3所述的模具，其特征在于，所述内模11(2)的型面与钛管内壁曲面形状相对应。5.权利要求4所述的模具，其特征在于，所述内模11(2)没有圆形凸台的端面与上盖板(5)的下表面之间设有粉末填充腔(7)。6.权利要求5所述的模具，其特征在于，内模I(I)为环形结构，外壁与筒体(3)的内壁对应，内壁与内模11(2)对应。7.权利要求6所述的模具，其特征在于，内模I(I)的外壁为圆柱形，内壁与内模11(2)的外壁呈互补结构，且内模I (I)的内壁与内模II (2)的外壁之间设有缝隙。8.权利要求6所述的模具，其特征在于，内模I(I)内侧上下两端各设有与内模11(2)两端面平齐的环形平面。9.权利要求8所述的模具，其特征在于，环形平面的宽度小于内模I(I)的厚度。10.权利要求1所述的模具，其特征在于，所述筒体(3)，下盖板(4)和上盖板(5)通过焊接固定连接。
【文档编号】B22F3/15GK205702444SQ201620676616
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】肖强, 姜青阳, 吴东辉, 宋立佳, 陈帅奇
【申请人】航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司