專利名稱：鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鈦合金緊固件的熱擠壓成形方法，尤其是涉及一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，屬于金屬塑性加工技術領域。
背景技術：
鈦合金緊固件由于其比重小、比強度高和耐腐蝕性能好等優(yōu)點，在航天、航空、航海和軍事領域應用越來越廣泛。附圖1為一種鈦合金內六角螺栓示意圖，其毛坯如圖2所示。普通鋼材材質的內六角螺栓毛坯一般采用熱擠壓方法成形，但是由于鈦合金高溫變形抗力大，材料流動性差，長徑比較大的鈦合金內六角螺栓毛坯很難用常規(guī)的塑性加工方法成形，因此，設計合理的擠壓模具、選擇合理的擠壓成形工藝參數(shù)，是該類零件塑性成形急需解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種適用于鈦合金內六角螺栓毛坯大批量生產的熱擠壓成形方法。一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程
(1)下料取一根鈦合金棒料，在鋸床上切割為坯料；
(2)加熱坯料將坯料放入箱式電爐中加熱，加熱溫度為960°C士 10°C，保溫15分鐘士 5分鐘；
(3)預熱鐓頭模具取一鐓頭模具進行預熱，預熱溫度為20(T24(TC，保溫1小時士0.5 小時；
(4)鐓頭將加熱后的坯料放入經預熱的鐓頭模具凹模內，進行鐓頭擠壓，鐓頭時每次的壓縮量不超過材料塑性允許范圍；
(5)預熱沖孔模具取一沖孔模具進行預熱，預熱溫度為20(T24(TC，保溫1小時士0.5 小時；
(6)沖孔將鐓頭后的坯料加熱并保溫后放入經預熱的沖孔模具凹模內，進行內六角孔的熱沖擠成形。所述鐓頭模具包括上底板I，所述上底板I下端面固定設置有固定板I，固定板I 中心開有階梯孔，固定板I中心階梯孔內設置有鐓頭凸模，鐓頭凸模下方設置有凹模座I， 凹模座I中心設置有鐓頭凹模，鐓頭凹模與凹模座I通過固定銷I連接在一起，坯料放置在鐓頭凹模內，坯料下方的鐓頭凹模和凹模座I內設置有頂杠I，凹模座I下方設置有底座I， 底座I中心設置有頂杠II，頂杠II位于頂杠I的下方，所述鐓頭凸模、坯料、頂杠I和頂杠 II位于同一中心線上，上底板I和底座I分別通過固定螺栓I和固定螺栓II與壓力機的工作臺相連接。所述沖孔模具包括上底板II，所述上底板II下端面固定設置有固定板II，固定板II中心開有階梯孔，固定板II中心階梯孔內設置有沖孔凸模，沖孔凸模中心設置有凹模座 II，凹模座II中心設置有沖孔凹模，所述沖孔凹模頭部為圓錐形，其圓錐角為50°飛0°， 沖孔凹模與凹模座II通過固定銷II連接在一起，鐓頭后的坯料經加熱放置在沖孔凹模內， 鐓頭后的坯料下方的沖孔凹模與凹模座II中心均開有通孔，凹模座II下方設置有底座II， 底座II中心也開有通孔，所述沖孔凸模、鐓頭后的坯料、沖孔凹模和底座II處于同一中心線上，上底板II和底座II分別通過固定螺栓III和固定螺栓IV與壓力機的工作臺相連接。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，能夠有效地解決長徑比較大的鈦合金內六角螺栓毛坯難以通過塑性加工成形的問題，可以滿足鈦合金內六角螺栓毛坯的大批量生產的需要。


圖1為一種鈦合金內六角螺栓的結構示意圖。圖2為一種鈦合金內六角螺栓毛坯的結構示意圖。圖3為本發(fā)明的鐓頭模具的結構示意圖。圖4為本發(fā)明的沖孔模具的結構示意圖。其中
上底板II、固定螺栓12、固定板13、螺栓14、鐓頭凸模5、坯料6、固定銷17，鐓頭凹模8， 凹模座19，頂杠110，底座111，頂杠1112、固定螺栓1113，上底板11101、固定螺栓111102、 固定板11103、螺栓11104、沖孔凸模105、鐓頭后的坯料106、固定銷11107、沖孔凹模108、 凹模座11109、底座11110、固定螺栓IV111。
具體實施例方式一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓方法，所述方法包括以下工藝過程
1、下料取一根Φ27πιπι的鈦合金棒料，在鋸床上切割為長度45mm的坯料，并打磨表面缺陷及毛刺。2、加熱坯料將坯料放入箱式電爐中加熱，加熱溫度為960°C 士 10°C，保溫15分鐘士 5分鐘。3、預熱鐓頭模具取一鐓頭模具按規(guī)定進行電加熱預熱，預熱溫度為20(T24(TC， 保溫1小時士0. 5小時。4、鐓頭將經加熱的坯料放入預熱后的鐓頭模具凹模內，進行鐓頭擠壓，鐓頭時每次的壓縮量不超過材料塑性允許范圍。5、預熱沖孔模具取一沖孔模具按規(guī)定進行電加熱預熱，預熱溫度為20(T24(TC， 保溫1小時士0. 5小時。6、沖孔將鐓頭后的坯料放入預熱后的沖孔模具凹模內，進行內六角孔的熱沖擠成形。7、檢驗根據(jù)沖孔后坯料的檢驗結果，及時對鐓頭模具和沖孔模具的打擊力和打擊次數(shù)進行修正。參見圖3，圖3為本發(fā)明的鐓頭模具的結構示意圖，由圖3可以看出，所述鐓頭模具包括上底板II，所述上底板Il下端面固定設置有固定板13，固定板13中心開有階梯孔， 固定板13中心階梯孔內設置有鐓頭凸模5，鐓頭凸模5下方設置有凹模座19，凹模座19中心設置有鐓頭凹模8，鐓頭凹模8與凹模座19通過固定銷17連接，坯料6放置在鐓頭凹模 8內，坯料6下方的鐓頭凹模8和凹模座19內設置有頂杠110，凹模座19下方設置有底座 111，底座111中心設置有頂杠1112，頂杠1112位于頂杠IlO的下方，所述鐓頭凸模5、坯料 6、頂杠IlO和頂杠1112位于同一中心線上，上底板Il和底座111分別通過固定螺栓12和固定螺栓Π13與壓力機的工作臺相連接。 參見圖4，圖4為本發(fā)明的沖孔模具的結構示意圖，由圖4可以看出，所述沖孔模具包括上底板11101，所述上底板IIlOl下端面固定設置有固定板11103，固定板II103中心開有階梯孔，固定板II103中心階梯孔內設置有沖孔凸模105，沖孔凸模105中心設置有凹模座11109，凹模座II109中心設置有沖孔凹模108，所述沖孔凹模108頭部為圓錐形，其圓錐角為50°飛0°，沖孔凹模108與凹模座II109通過固定銷II107連接在一起，鐓頭后的坯料106放置在沖孔凹模108內，鐓頭后的坯料106下方的沖孔凹模108與凹模座II109中心均開有通孔，凹模座11109下方設置有底座II110，底座II110中心也開有通孔，所述沖孔凸模105、鐓頭后的坯料106、沖孔凹模108和底座IIllO處于同一中心線上，上底板IIlOl 和底座IIllO分別通過固定螺栓II1102和固定螺栓IVlll與壓力機的工作臺相連接。
權利要求
1.一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程(1)下料取一根鈦合金棒料，在鋸床上切割為坯料；(2)加熱坯料將坯料放入箱式電爐中加熱，加熱溫度為960°C士 10°C，保溫15分鐘士 5分鐘；(3)預熱鐓頭模具取一鐓頭模具進行預熱，預熱溫度為20(T24(TC，保溫1小時士0.5 小時；(4)鐓頭將加熱后的坯料放入預熱后的鐓頭模具凹模內，進行鐓頭擠壓，鐓頭時每次的壓縮量不超過材料塑性允許范圍；(5)預熱沖孔模具取一沖孔模具進行預熱，預熱溫度為20(T24(TC，保溫1小時士0.5 小時；(6)沖孔將鐓頭后的坯料經加熱和保溫后放入預熱后的沖孔模具凹模內，進行內六角孔的熱沖擠成形。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，其特征在于所述鐓頭模具包括上底板I (1)，所述上底板I (1)下端面設置有固定板I C3)，固定板 1(3)中心開有階梯孔，固定板I (3)中心階梯孔內設置有鐓頭凸模(5)，鐓頭凸模(5)下方設置有凹模座I (9)，凹模座I (9)中心設置有鐓頭凹模(8)，鐓頭凹模(8)與凹模座I (9)通過固定銷I (7)連接，坯料(6)放置在鐓頭凹模(8)內，坯料(6)下方的鐓頭凹模(8)和凹模座I (9)內設置有頂杠I (10)，凹模座I (9)下方設置有底座I (11)，底座I(Il)中心設置有頂杠II (12)，頂杠II (12)位于頂杠I (10)的下方，所述鐓頭凸模(5)、坯料(6)、頂杠I (10) 和頂杠II (12)位于同一中心線上，上底板I(I)和底座I (11)分別通過固定螺栓I (2)和固定螺栓II (13)與壓力機的工作臺相連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，其特征在于所述沖孔模具包括上底板II (101)，所述上底板II (101)下端面固定設置有固定板 II (103)，固定板II (103)中心開有階梯孔，固定板II (103)中心階梯孔內設置有沖孔凸模 (105)，沖孔凸模(105)中心設置有凹模座II (109)，凹模座11(109)中心設置有沖孔凹模 (108)，所述沖孔凹模(10 頭部為圓錐形，其圓錐角為50°飛0°，沖孔凹模(10 與凹模座11(109)通過固定銷11(107)連接在一起，鐓頭后的坯料(106)放置在沖孔凹模(108) 內，鐓頭后的坯料(106)下方的沖孔凹模(108)與凹模座11(109)中心均開有通孔，凹模座 11(109)下方設置有底座II (110)，底座II(IlO)中心也開有通孔，所述沖孔凸模(105)、鐓頭后的坯料(106)、沖孔凹模(108)和底座II(IlO)處于同一中心線上，上底板II(IOl)和底座II (110)分別通過固定螺栓III (102)和固定螺栓IV(Ill)與壓力機的工作臺相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鈦合金緊固件的熱擠壓成形方法，尤其是涉及一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，屬于金屬件塑性加工成形技術領域。它包括以下工藝過程(1)下料；(2)加熱坯料；(3)預熱鐓頭模具；(4)鐓頭；(5)預熱沖孔模具；(6)沖孔。本發(fā)明一種鈦合金內六角螺栓毛坯的熱擠壓成形方法，能夠有效地解決長徑比較大的鈦合金內六角螺栓毛坯難以通過塑性加工成形的問題，可以滿足鈦合金內六角螺栓毛坯的大批量生產的需要。
文檔編號B21J5/08GK102172815SQ20111000918
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權日2011年1月17日
發(fā)明者馮云, 朱磊, 李吉峰, 湯秀山, 譚佃龍, 陳威 申請人:江陰東大新材料研究院