一種鈦及鈦合金型材擠壓組合模具的製作方法

2023-05-16 08:58:31

專利名稱：一種鈦及鈦合金型材擠壓組合模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於鈦及鈦合金型材擠壓的組合模具。
背景技術：
型材是一種近終形的半成品，具有結構效益高的特點，不需加工或經過少量加 工後可直接做為構件使用。鈦合金型材在飛機中主要做為長桁和次承力框使用。擠 壓成型可生產形式各異、截面複雜的型材，具有生產靈活、加工效率高等特點。相 對於板彎型材，擠壓型材的剛度好，因此，鈦合金型材擠壓製備工藝技術是一種其 它成形加工技術無法替代的通用製備成形加工技術。
鈦及鈦合金熱擠壓時，擠壓溫度在iooo'c左右，鈦合金在此溫度下易與鐵基或
鎳基合金擠壓模具材料形成易熔共晶體，使模具摩損嚴重，且嚴重影響製品表面質
量，模具的使用壽命也顯著降低。
發明內容
本實用新型的目的是設計一種鈦及鈦合金型材擠壓的平端面組合模具，其模具 的分離十分方便可以減少模具的摩損，改善製品表面質量，並且顯著提高模具的使 用壽命。
本實用新型的上述目的是通過以下技術方案實現的 一種鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其組成包括模具端面、工作帶以及模具端 面與工作帶之間的過渡圓弧部分，模孔部分有空刀槽結構，其特徵在於所述模具 端面、工作帶以及模具端面與工作帶之間的過渡圓弧部分均噴塗陶瓷隔熱塗層。
本實用新型所述噴塗為首先採用火焰噴塗0. 1 0. 25mm的Mo或NiAl底層，再 在底層上等離子噴塗0. 25 0.4mm的Zr(^陶瓷塗層，整個塗層的厚度控制在 0. 35-0. 65mm，優選為0. 48-0. 52ram。
本實用新型所設計的模具根據具體擠壓型材的形狀可以採用不同的分瓣結構、 分模面的選取以及分瓣的數目，以便於模具工作帶表面噴塗隔熱塗層和擠壓完畢分 離壓餘為準。如可根據T型材或角型材製成採用三個或兩個分瓣結構的模具。
本實用新型所設計的模具採用普通的熱作模具鋼製造，如H13、 3Cr2W8V等。 模具與擠壓鋁合金的模具一樣，模孔部分有工作帶和空刀槽結構。工作帶和模具端面間採用圓弧過渡。 有益效果
本實用新型所設計模具的優點是
1、 在熱擠壓過程中，可在鈦合金坯料和模具鋼兩者之間形成一層隔熱層，從 而杜絕熱鈦合金坯料和模具鋼之間的直接接觸，避免高溫下鈦合金和模具鋼之間易 熔共晶體的形成，擠壓型材的表面質量明顯改善。
2、 模具採用分瓣結構及陶瓷隔熱塗層使得壓餘和模具的分離十分方便。
3、 熱障塗層有效的減少坯料和模具之間的熱傳遞，模具的使用壽命也明顯提咼。
下面通過附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明，但並不意味著對本 實用新型保護範圍的限制。

圖l-a為本實用新型的一種鈦合金T型材的擠壓組合模具分切示意圖。 圖l-b為圖l-a的A-A剖面圖。 圖l-c為圖l-a的B-B剖面圖。
圖2-a是本實用新型的一種鈦合金角型材的擠壓組合模具分切示意圖。 圖2-b為圖2-a的A-A剖面圖。 圖2-c為圖2-a的B-B剖面圖。
具體實施方式
實施例1
如圖l-a所示，為鈦合金T型材的擠壓組合模具分切示意圖，圖l-b為圖l-a 的A-A剖面圖，圖l-c為圖l-a的B-B剖面圖。圖中的1為模具分切面，2為模具 端面與工作帶過渡圓弧，3為模具端面，4為工作帶，5為空刀槽。
模具採用H13熱作模具鋼製成；根據要擠壓的T型材的形狀按圖中模具分切面 所示將模具分切成三瓣；分別對三瓣的模具端面、工作帶以及端面和工作帶的過渡 圓弧處噴塗陶瓷隔熱梯度塗層，首先採用火焰噴塗0. lmm的Mo底層，再在底層上 等離子噴塗O. 38mm的Zr02陶瓷塗層，整個塗層的厚度為0. 48mm。
擠壓完畢後，將組合模具從模座中抽出，三瓣模分開，即可取出壓餘。
實施例2
如圖2-a所示，為鈦合金角型材的擠壓組合模具分切示意圖，圖2-b為圖2-a的A-A剖面圖，圖2-c為圖2-a的B-B剖面圖。圖中的21為模具分切面，22為模 具端面與工作帶過渡圓弧，23為模具端面，24為工作帶。
模具採用3Cr2W8V熱作模具鋼製成；根據要擠壓的角型材的形狀按圖中模具分 切面所示將模具分切成兩瓣；分別對兩瓣的模具端面、工作帶以及端面和工作帶的 過渡圓弧處噴塗隔熱梯度塗層，首先採用火焰噴塗0.25mm的NiAl底層，再在底層 上等離子噴塗0. 27mm的ZrOj甸瓷塗層，整個塗層的厚度控制在0. 52mm。
擠壓完畢後，將組合模具從模座中抽出，兩瓣模分開，即可取出壓餘。
實施例3
如圖l所示的一種鈦型材擠壓組合模具，模具採用H13熱作模具鋼製成；根據 要擠壓的T型材的形狀按圖中模具分切面所示將模具分切成三瓣；分別對三瓣的模 具端面、工作帶以及端面和工作帶的過渡圓弧處噴塗陶瓷隔熱梯度塗層，首先採用 火焰噴塗O. lmm的NiAl底層，再在底層上等離子噴塗0. 25mm的ZrOj甸瓷塗層，整 個塗層的厚度為0. 35ram。
擠壓完畢後，將組合模具從模座中抽出，三瓣模分開，即可取出壓餘。
實施例4
如圖2所示的一種鈦型材擠壓組合模具，模具採用3Cr2W8V熱作模具鋼製成；
根據要擠壓的角型材的形狀按圖中模具分切面所示將模具分切成兩瓣；分別對兩瓣 的模具端面、工作帶以及端面和工作帶的過渡圓弧處噴塗隔熱梯度塗層，首先採用
火焰噴塗0.25mm的Mo底層，再在底層上等離子噴塗0. 4mm的Zr(\,陶瓷塗層，整個 塗層的厚度控制在0. 65mm。
擠壓完畢後，將組合模具從模座中抽出，兩瓣模分開，即可取出壓餘。
權利要求1、一種鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其組成包括模具端面、工作帶以及模具端面與工作帶之間的過渡圓弧部分，模孔部分有空刀槽結構，其特徵在於所述模具端面、工作帶以及模具端面與工作帶之間的過渡圓弧部分均噴塗陶瓷隔熱塗層。
2、 根據權利要求1所述的鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其特徵在於所述 陶瓷隔熱塗層包括0. 1 0. 25mm的Mo或NiAl底層，和在底層上的0. 25 0. 4咖的 Zr02陶瓷塗層，整個塗層的厚度為0. 35-0. 65咖。
3、 根據權利要求2所述的鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其特徵在於所述 整個塗層的厚度為0. 48-0. 52mm。
4、 根據權利要求3所述的鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其特徵在於所述 模具具有分瓣結構。
5、 根據權利要求4所述的鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其特徵在於所述 模具的分瓣結構的數目為兩或三個。
6、 根據權利要求5所述的鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其特徵在於所述 模具由熱作模具鋼製成。
7、 根據權利要求6所述的鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其特徵在於所述 的熱作模具鋼為H13或3Cr2W8V熱作模具鋼。
專利摘要本實用新型涉及一種用於鈦及鈦合金型材擠壓的組合模具，一種鈦及鈦合金型材擠壓組合模具，其組成包括模具端面、工作帶以及模具端面與工作帶之間的過渡圓弧部分，其特徵在於模具端面、工作帶以及模具端面與工作帶之間的過渡圓弧部分均噴塗陶瓷隔熱塗層，所述模具根據具體擠壓型材的形狀採用不同的分瓣結構、分模面的選取和分瓣數目。本實用新型的組合模具可避免高溫下鈦/鈦合金與模具鋼之間易熔共晶體的形成，明顯改善擠壓型材的表面質量，明顯提高模具的使用壽命，同時使得壓餘和模具的分離十分方便。
文檔編號C23C28/00GK201342433SQ20082023376
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者劉軍輝, 葉文軍, 呂培成, 哲 徐, 惠松驍, 王希哲, 王鼎春 申請人:北京有色金屬研究總院;寶鈦集團有限公司