本实用新型涉及一种钛合金盆形件超塑成形模具。
背景技术：
超塑成形是指利用某些金属在特定条件下所呈现的超塑性进行锻压成形的方法。金属的塑形通常用延伸率表示，其值一般小于40％。但在特定的条件下金属呈超塑性，其特征是：延伸率可提高几十到几百倍，最高可达2000％以上。
在航空航天领域中，应用最为广泛的超塑成形方法是板材气压成形，也称吹塑成形。吹塑成形是一种低能、低压获得大变形量材的板成形技术。通过设计制造专用模具，在模具与板料中间形成一个封闭的压力空间，板料被加热到超塑性温度后，在气体作用下，坯料产生超塑性变形，逐渐向模具型面靠近，直至同模具完全贴合形成预定形状。常用的超塑性材料主要有钛合金、铝合金、镁合金等。
目前，常用的钛合金超塑成形模具，利用模具上自带的密封梗进行密封，在生产实践中，这种密封方式对模具加工精度和坯料的同板度要求较高，且模具使用寿命低，很容易出现漏气的情况。对于无拔模角或拔模角度较小的钛合金盆形件零件，零件脱模困难，采用密封梗来密封，由于成形件刚度不足，脱模后零件变形严重，合格率低。
技术实现要素：
为克服现有技术问题，本实用新型提供一种钛合金盆形件超塑成形模具。
一种钛合金盆形件超塑成形模具，包括上模具和下模具；所述上模具为板状；所述下模具的中部包括向内凹陷的盆形槽，所述下模具的顶面与所述盆形槽的顶部边缘相接的部分包括外部延伸的延伸槽，所述延伸槽的外部边缘包括用于配置零件坯料焊缝的焊缝避位槽，所述延伸槽上还包括用于零件后续切割定位的环形轮廓线槽和便于零件脱模的环形脱模槽，所述延伸槽用于配置零件坯料；零件坯料为板状，两块所述零件坯料上下配置，边缘对齐，使用氩弧焊封边焊接，同时将进气管焊接在坯料长边边缘中间位置，并保证进气通道畅通。
优选的是，所述盆形槽的底面包括排气孔。
优选的是，所述上模具和下模具上包括测温孔。
优选的是，所述测温孔有两个，分别配置在所述上模具和下模具上，且两测温孔对向配置。
优选的是，所述上模具和下模具相接的侧部包括进气管进气槽。
优选的是，所述上模具的下表面和下模具的上表面进气管进气槽的两侧包括用于模具合模及压机加压时限位的限位梗。
优选的是，所述上模具和下模具的每个侧面上均配置有两个吊装孔。
优选的是，所述上模具和下模具的材料为Ni7N。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的钛合金盆形件超塑成形模具，通过配置环形脱模槽，使零件脱模后变形较小，贴膜间隙小于0.5mm，同时零件坯料采用双层板坯氩弧焊封焊，对模具进行整体加热再吹塑，解决了钛合金盆形件超塑成形模具存在的模具加工精度和坯料同板度要求较高、使用寿命低、零件脱模后变形严重的问题，不容易因漏气而产生报废零件，同时模具的使用寿命更高。
附图说明
图1为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的剖面图；
图2为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的剖面图局部放大图；
图3为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的零件坯料剖面图；
图4为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的零件坯料主视图；
图5为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的外表面的结构示意图；
图6为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的下模具的俯视图；
图7为本实用新型的钛合金盆形件超塑成形模具的上模具的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种钛合金盆形件超塑成形模具，包括上模具1和下模具2；
一种钛合金盆形件超塑成形模具，包括上模具1和下模具2；所述上模具1为板状；所述下模具2的中部包括向内凹陷的盆形槽4，所述下模具2的顶面与所述盆形槽4的顶部边缘相接的部分包括外部延伸的延伸槽5，所述延伸槽5的外部边缘包括用于配置零件坯料焊缝的焊缝避位槽3，零件后续切割定位的环形轮廓线槽14和便于零件脱模的环形脱模槽6，所述延伸槽5用于配置零件坯料，其中上模具1的下表面相应位置也配置有焊缝避位槽3。所述上模具1和下模具2相接的侧部包括进气管进气槽10，本实用新型为方便实用，在四个侧面上配置四个气管进气槽10。所述上模具1的下表面和下模具2的上表面进气管进气槽的两侧包括用于模具合模及压机加压时限位的限位梗15。
零件坯料7为板状，两块所述零件坯料7上下配置，边缘对齐，使用氩弧焊封边9焊接，同时将进气管8焊接在两块坯料的中间位置，并保证进气通道畅通；其中单个的坯料厚度为2mm，焊缝为6mm，因此焊缝配置于焊缝避位槽3内，而坯料7本身配置于延伸槽5内；其中下模具2上，由内向外配置的顺序依次为环形轮廓线槽14、环形脱模槽6和焊缝避位槽3，从盆形槽4的边缘到焊缝避位槽3之间均为用于配置坯料的延伸槽5；所述上模具1为板状，上模具1的主要作用是扣合封闭下模具2，使下模具2内的盆形槽4形成盆形腔体，以便进行后续吹塑工艺。
所述下模具2的中部包括向凹陷的盆形槽4，所述盆形槽4的底面包括排气孔13，排气孔13用于超塑成形时排出空气，具体地其配置于盆形槽4的底部型腔圆角处，排气孔13的直径为1mm。
所述下模具2的顶面与所述盆形槽4的顶部边缘相接的部分包括延伸槽5，相应的位置的上模具1的下表面相应位置也包括延伸槽5；所述上模具1和下模具2的两侧包括用于模具合模及压机加压时限位的限位梗15，限位梗15可以为阶梯状，或保证可致密扣合的异形均可。所述上模具1和下模具2上包括测温孔11。所述测温孔11有两个，分别配置在所述上模具1和下模具2上，且两测温孔对向配置。测温孔11用于在加热上模具1和下模具2时插入电热偶，检测模具的温度。所述上模具1和下模具2的每个侧面上均配置有两个吊装孔12，方便进行合模操作。同时，本实用新型采用的所述上模具1和下模具2的材料为Ni7N(ZG3Cr24Ni7N)，属于耐热不锈钢，性价比高，有较高的抗氧化性和高温强度，使用温度可到1050℃。
零件坯料7为板状，两块所述零件坯料7上下放置，边缘对齐，使用氩弧焊封边焊接9，进气管8焊接在在两块所述零件坯料7边缘中间。这种坯料形式降低了模具加工精度要求及坯料的同板度要求，提高了模具使用寿命。
使用时，将零件坯料7使用氩弧焊封焊，同时坯料边缘接好进气管8，其中进气管8可以压扁后再进行封焊，放入下模具2延伸槽5内，上模具1和下模具2四边对齐后合模，将热电偶插入测温孔11，进炉升温至900℃，压力机加压，通过进气管8往坯料口袋内充气，使下层坯料进行超塑变形逐渐贴合下模具2型腔。待模具降温后出炉，将上模具1吊开，使用撬杠轻撬成形件的环形加强筋位置，左右晃动，慢慢脱模。
本实用新型的下模具2上表面边缘位置设有环形脱模槽6，成形完后，成形件对应位置会成形出环形加强筋，提高了成形件的刚度，零件脱模时不会因使用撬杠造成零件变形。在环形轮廓线槽14的位置上会形成一个略凸出的环形圈，所述环形圈是零件的最大外轮廓。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。