专利名称：一种钛及钛合金型材挤压组合模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于钛及钛合金型材挤压的组合模具。
背景技术：
型材是一种近终形的半成品，具有结构效益高的特点，不需加工或经过少量加 工后可直接做为构件使用。钛合金型材在飞机中主要做为长桁和次承力框使用。挤 压成型可生产形式各异、截面复杂的型材，具有生产灵活、加工效率高等特点。相 对于板弯型材，挤压型材的刚度好，因此，钛合金型材挤压制备工艺技术是一种其 它成形加工技术无法替代的通用制备成形加工技术。
钛及钛合金热挤压时，挤压温度在iooo'c左右，钛合金在此温度下易与铁基或
镍基合金挤压模具材料形成易熔共晶体，使模具摩损严重，且严重影响制品表面质
量，模具的使用寿命也显著降低。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种钛及钛合金型材挤压的平端面组合模具，其模具 的分离十分方便可以减少模具的摩损，改善制品表面质量，并且显著提高模具的使 用寿命。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的 一种钛及钛合金型材挤压组合模具，其组成包括模具端面、工作带以及模具端 面与工作带之间的过渡圆弧部分，模孔部分有空刀槽结构，其特征在于所述模具 端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分均喷涂陶瓷隔热涂层。
本实用新型所述喷涂为首先采用火焰喷涂0. 1 0. 25mm的Mo或NiAl底层，再 在底层上等离子喷涂0. 25 0.4mm的Zr(^陶瓷涂层，整个涂层的厚度控制在 0. 35-0. 65mm，优选为0. 48-0. 52ram。
本实用新型所设计的模具根据具体挤压型材的形状可以采用不同的分瓣结构、 分模面的选取以及分瓣的数目，以便于模具工作带表面喷涂隔热涂层和挤压完毕分 离压余为准。如可根据T型材或角型材制成采用三个或两个分瓣结构的模具。
本实用新型所设计的模具采用普通的热作模具钢制造，如H13、 3Cr2W8V等。 模具与挤压铝合金的模具一样，模孔部分有工作带和空刀槽结构。工作带和模具端面间采用圆弧过渡。 有益效果
本实用新型所设计模具的优点是
1、 在热挤压过程中，可在钛合金坯料和模具钢两者之间形成一层隔热层，从 而杜绝热钛合金坯料和模具钢之间的直接接触，避免高温下钛合金和模具钢之间易 熔共晶体的形成，挤压型材的表面质量明显改善。
2、 模具采用分瓣结构及陶瓷隔热涂层使得压余和模具的分离十分方便。
3、 热障涂层有效的减少坯料和模具之间的热传递，模具的使用寿命也明显提咼。
下面通过附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本 实用新型保护范围的限制。
图l-a为本实用新型的一种钛合金T型材的挤压组合模具分切示意图。 图l-b为图l-a的A-A剖面图。 图l-c为图l-a的B-B剖面图。
图2-a是本实用新型的一种钛合金角型材的挤压组合模具分切示意图。 图2-b为图2-a的A-A剖面图。 图2-c为图2-a的B-B剖面图。
具体实施方式
实施例1
如图l-a所示，为钛合金T型材的挤压组合模具分切示意图，图l-b为图l-a 的A-A剖面图，图l-c为图l-a的B-B剖面图。图中的1为模具分切面，2为模具 端面与工作带过渡圆弧，3为模具端面，4为工作带，5为空刀槽。
模具采用H13热作模具钢制成；根据要挤压的T型材的形状按图中模具分切面 所示将模具分切成三瓣；分别对三瓣的模具端面、工作带以及端面和工作带的过渡 圆弧处喷涂陶瓷隔热梯度涂层，首先采用火焰喷涂0. lmm的Mo底层，再在底层上 等离子喷涂O. 38mm的Zr02陶瓷涂层，整个涂层的厚度为0. 48mm。
挤压完毕后，将组合模具从模座中抽出，三瓣模分开，即可取出压余。
实施例2
如图2-a所示，为钛合金角型材的挤压组合模具分切示意图，图2-b为图2-a的A-A剖面图，图2-c为图2-a的B-B剖面图。图中的21为模具分切面，22为模 具端面与工作带过渡圆弧，23为模具端面，24为工作带。
模具采用3Cr2W8V热作模具钢制成；根据要挤压的角型材的形状按图中模具分 切面所示将模具分切成两瓣；分别对两瓣的模具端面、工作带以及端面和工作带的 过渡圆弧处喷涂隔热梯度涂层，首先采用火焰喷涂0.25mm的NiAl底层，再在底层 上等离子喷涂0. 27mm的ZrOj甸瓷涂层，整个涂层的厚度控制在0. 52mm。
挤压完毕后，将组合模具从模座中抽出，两瓣模分开，即可取出压余。
实施例3
如图l所示的一种钛型材挤压组合模具，模具采用H13热作模具钢制成；根据 要挤压的T型材的形状按图中模具分切面所示将模具分切成三瓣；分别对三瓣的模 具端面、工作带以及端面和工作带的过渡圆弧处喷涂陶瓷隔热梯度涂层，首先采用 火焰喷涂O. lmm的NiAl底层，再在底层上等离子喷涂0. 25mm的ZrOj甸瓷涂层，整 个涂层的厚度为0. 35ram。
挤压完毕后，将组合模具从模座中抽出，三瓣模分开，即可取出压余。
实施例4
如图2所示的一种钛型材挤压组合模具，模具采用3Cr2W8V热作模具钢制成；
根据要挤压的角型材的形状按图中模具分切面所示将模具分切成两瓣；分别对两瓣 的模具端面、工作带以及端面和工作带的过渡圆弧处喷涂隔热梯度涂层，首先采用
火焰喷涂0.25mm的Mo底层，再在底层上等离子喷涂0. 4mm的Zr(\,陶瓷涂层，整个 涂层的厚度控制在0. 65mm。
挤压完毕后，将组合模具从模座中抽出，两瓣模分开，即可取出压余。
权利要求1、一种钛及钛合金型材挤压组合模具，其组成包括模具端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分，模孔部分有空刀槽结构，其特征在于所述模具端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分均喷涂陶瓷隔热涂层。
2、 根据权利要求1所述的钛及钛合金型材挤压组合模具，其特征在于所述 陶瓷隔热涂层包括0. 1 0. 25mm的Mo或NiAl底层，和在底层上的0. 25 0. 4咖的 Zr02陶瓷涂层，整个涂层的厚度为0. 35-0. 65咖。
3、 根据权利要求2所述的钛及钛合金型材挤压组合模具，其特征在于所述 整个涂层的厚度为0. 48-0. 52mm。
4、 根据权利要求3所述的钛及钛合金型材挤压组合模具，其特征在于所述 模具具有分瓣结构。
5、 根据权利要求4所述的钛及钛合金型材挤压组合模具，其特征在于所述 模具的分瓣结构的数目为两或三个。
6、 根据权利要求5所述的钛及钛合金型材挤压组合模具，其特征在于所述 模具由热作模具钢制成。
7、 根据权利要求6所述的钛及钛合金型材挤压组合模具，其特征在于所述 的热作模具钢为H13或3Cr2W8V热作模具钢。
专利摘要本实用新型涉及一种用于钛及钛合金型材挤压的组合模具，一种钛及钛合金型材挤压组合模具，其组成包括模具端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分，其特征在于模具端面、工作带以及模具端面与工作带之间的过渡圆弧部分均喷涂陶瓷隔热涂层，所述模具根据具体挤压型材的形状采用不同的分瓣结构、分模面的选取和分瓣数目。本实用新型的组合模具可避免高温下钛/钛合金与模具钢之间易熔共晶体的形成，明显改善挤压型材的表面质量，明显提高模具的使用寿命，同时使得压余和模具的分离十分方便。
文档编号C23C28/00GK201342433SQ20082023376
公开日2009年11月11日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者刘军辉, 叶文军, 吕培成, 哲 徐, 惠松骁, 王希哲, 王鼎春 申请人:北京有色金属研究总院;宝钛集团有限公司