本實(shí)用新型主要屬于粉末藥型罩研發(fā)及加工制備領(lǐng)域，具體涉及一種加工成型鈦鋁基合金藥形罩的模具。

背景技術(shù)：

藥型罩是串聯(lián)戰(zhàn)斗部的關(guān)鍵部件，藥型罩材料的選用對(duì)于隨進(jìn)戰(zhàn)斗部隨進(jìn)起到了決定性的作用。Ti具有比強(qiáng)度高、聲速高(5090m/s)等優(yōu)點(diǎn)，在爆轟波作用下可形成連續(xù)、準(zhǔn)直的桿式射流，是制備藥型罩的重要材料。已有研究人員依據(jù)藥型罩成分均勻、晶粒細(xì)小的要求，采用擠壓精車工藝制備了鈦合金藥型罩并將材料形成射流的數(shù)值仿真與閃光X射線照片的參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，證明鈦合金藥型罩有很好的應(yīng)用前景。還有研究者采用X光照相技術(shù)對(duì)兩種大錐角鈦合金藥型罩的射流成型及其對(duì)鋼靶的侵徹行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明采用鈦合金和環(huán)形起爆，可以在保證大錐角藥型罩較高能量利用率的同時(shí)增大開孔孔徑和侵徹深度。

Al密度小、熔點(diǎn)低，作為藥型罩材料受到爆轟波的轟擊時(shí)，具有較大的橫向破壞能力，而且Al可作為活性金屬，爆炸時(shí)與Ti發(fā)生反應(yīng)生成中間相，放出大量的熱，輔助侵徹。研究者采用了不同比例的Ni-Al復(fù)合材料制備了活性金屬射孔彈進(jìn)行侵徹實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明添加一定比例反應(yīng)性金屬能夠提高藥型罩射流的后效作用能力、增大穿孔孔徑。

粉末冶金工藝具有成分調(diào)配靈活、制備的零件晶粒細(xì)小、節(jié)省材料加工成本、近凈成形等優(yōu)點(diǎn)，此外，粉末冶金工藝制備的含一定孔隙的藥型罩，一定程度上有利于侵徹。因此，在對(duì)混凝土的侵徹過程中，利用粉末冶金工藝制備Ti-Al復(fù)合材料的藥型罩可為后級(jí)戰(zhàn)斗部的可靠隨進(jìn)提供很好的彈道環(huán)境，獲得兼具高穿深、大孔徑的毀傷效果。

但是由于藥形罩的特殊形狀，導(dǎo)致其在制備過程中粉末不易裝填均勻，從而使得后續(xù)的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、重復(fù)性差等，為此，實(shí)現(xiàn)鈦鋁基合金藥型罩的均勻裝粉是獲得性能穩(wěn)定的高毀傷威力的鈦鋁基合金藥型罩的關(guān)鍵，對(duì)于此種零件的生產(chǎn)具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種加工成型鈦鋁基合金藥形罩的模具，利用該模型能夠制備獲得致密度均勻、穩(wěn)定性好、毀傷威力高的鈦鋁基合金藥形罩。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種加工成型鈦鋁基合金藥形罩的模具，所述模具包括轉(zhuǎn)動(dòng)桿、球面凹模、球面凸模、圓筒形套模以及限高板；

所述球面凸模設(shè)置于所述圓筒形套模的內(nèi)部下方，所述球面凸模與圓筒形套?？刹鹦哆B接；所述球面凹模設(shè)置于所述圓筒形套模的內(nèi)部上方，所述球面凹模與圓筒形套?？刹鹦哆B接；

所述圓筒形套模內(nèi)表面、所述球面凸模凸球面以及所述球面凹模的凹球面之間形成一成型腔體；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿與所述球面凹模連接；

所述限高板設(shè)用于保持球面凹模的水平以及用于調(diào)節(jié)球面凹模壓入圓筒形套模的深度。

進(jìn)一步地，所述球面凹模的側(cè)面上設(shè)置用于固定所述限高板的環(huán)形限高板槽，所述限高板包括第一層限高板和第二層限高板；

其中，所述第一層限高板和第二層限高板均為圓環(huán)形，第一層限高板和第二層限高板均由兩個(gè)半環(huán)形的限高側(cè)板組成。

所述第二層限高板設(shè)置于所述第一層限高板下部，并且所述第二層限高板的外徑大于所述第一層限高板的外徑；所述環(huán)形限高板槽的高度值為所述第一層限高板和第二層限高板的高度值之和的1-1.05倍。

進(jìn)一步地，所述第一層限高板和所述第二層限高板均采用45號(hào)鋼加工而成，兩個(gè)限高板的側(cè)邊均具有一用于方便脫模的通孔；

其中，所述通孔內(nèi)表面的表面粗糙度值R_a為1.1-1.6，所述兩個(gè)限高板除通孔內(nèi)表面外其余表面的表面粗糙度值R_a為0.8-1.0。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿的下端設(shè)置有十字形凸起，所述球面凹模的頂部設(shè)置有一個(gè)十字形的卡槽，所述卡槽能夠與所述十字形凸起能夠通過嵌合連接，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿時(shí)，能帶動(dòng)球面凹模一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿采用45號(hào)鋼加工而成，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿表面粗糙度值R_a為1.1-11.6；所述球面凹模采用高溫?zé)釅河媚＞咪摬匿摬?Cr2W8V加工而成，所述球面凹模凹球面的表面粗糙度值R_a為0.8-1.0，其余表面的表面粗糙度值R_a為1.1-1.6。

進(jìn)一步地，所述球面凸模采用高溫?zé)釅河媚＞咪摬?Cr2W8V加工而成，所述球面凸模的凸球面的表面粗糙度值R_a為0.8-1.0，其余表面的表面粗糙度值R_a為1.1-1.6。

進(jìn)一步地，所述圓筒形套模采用高溫?zé)釅河媚＞咪摬?Cr2W8V加工而成，所述圓筒形套模的內(nèi)表面的表面粗糙度值R_a為0.8-1.0，其余表面粗糙度值R_a為1.1-1.6。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：

（1）通過轉(zhuǎn)動(dòng)桿與球面凹模的互相作用，可以提升粉末裝填的均勻性，為后續(xù)制備致密度均勻的性能穩(wěn)定的藥形罩提供保障；

（2）利用本實(shí)用新型所述模具制備出的含一定孔隙的鈦鋁基合金藥型罩，一定程度上有利于侵徹，獲得兼具高穿深、大孔徑的毀傷效果。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中用于制備鈦鋁基合金藥形罩的熱壓模具示意圖；

圖2是本實(shí)用新型熱壓模具中轉(zhuǎn)動(dòng)桿示意圖；

圖3是本實(shí)用新型熱壓模具中球面凹模示意圖；

圖4是本實(shí)用新型熱壓模具中球面凸模示意圖；

圖5是本實(shí)用新型熱壓模具中圓筒形套模示意圖；

圖6是本實(shí)用新型熱壓模具中第一層限高板俯視圖；

圖7是本實(shí)用新型熱壓模具中第二層限高板俯視圖；

圖8是本實(shí)用新型中用于制備鈦鋁基合金藥形罩的熱壓模具立體圖；

附圖標(biāo)記：1. 轉(zhuǎn)動(dòng)桿、2. 球面凹模、3. 球面凸模、4. 圓筒形套模、5. 第一層限高板、6. 第二層限高板、7. 球面凹模上端凹槽、8. 轉(zhuǎn)動(dòng)桿下端凸起、9. 球面凹模環(huán)形限高板槽。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如圖1-7所示，用于制備鈦鋁基合金藥形罩的熱壓模具包括：轉(zhuǎn)動(dòng)桿1、球面凹模2、球面凸模3、圓筒形套模4、第一層限高板5、第二層限高板6。

圖8為用于制備鈦鋁基合金藥形罩的熱壓模具的立體圖。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)桿1、第一層限高板5、第二層限高板6使用45號(hào)鋼制成，球面凹模2、球面凸模3和圓筒形套模4使用高溫?zé)釅河媚＞咪摬?Cr2W8V制作。

球面凹模2的凹球面、球面凸模3的凸球面、圓筒形套模4的內(nèi)腔表面、第一層限高板5和第二層限高板6的表面磨光至表面粗糙度值R_a為0.8，其余表面的表面粗糙度值R_a為1.6。

在使用時(shí)，使用時(shí)將球面凸模3放入圓筒形套模4中固定，之后將混合好的適量鈦、鋁粉末裝入該腔體中，再將球面凹模2蓋上的同時(shí)插入第一層限高板5和第二層限高板6于球面凹模環(huán)形限高板槽9中，固定好后將轉(zhuǎn)動(dòng)桿1的下端十字形凸起8放入球面凹模2的卡槽7中，緩慢、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿1，利用球面凹模2的轉(zhuǎn)動(dòng)和其自身的重量使得裝填的粉末在腔體中均勻分布，再將第二層限高板6撤出（為下一步熱壓留有下壓余量），最后撤出轉(zhuǎn)動(dòng)桿1，進(jìn)行制備鈦鋁基合金藥性罩的下一步燒結(jié)操作。

在利用所述熱壓模具制備鈦鋁基合金藥形罩時(shí)：將金屬鈦粉末和金屬鋁粉末裝入混分機(jī)中混合，獲得混合均勻的金屬鈦鋁粉末原料；將金屬鈦鋁粉末原料的成型腔體中；然后將第一層限高板5和所述第二層限高板6安裝到球面凹模2側(cè)面的環(huán)形限高板槽9中，將所述第二層限高板6設(shè)置于所述第一層限高板5下部，以對(duì)球面凹模2進(jìn)行固定；將轉(zhuǎn)動(dòng)桿1下端的十字形凸起8放入球面凹模2的卡槽7中，隨后緩慢、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿1，待鈦、鋁混合粉末在模具腔體中均勻分布后，撤出第二層限高板6，最后撤去轉(zhuǎn)動(dòng)桿1。然后將上述處理后的模具放入熱壓爐中進(jìn)行熱壓燒結(jié)；待燒結(jié)爐斷電隨爐冷卻至室溫后，將模具從爐子內(nèi)取出，在壓力機(jī)上進(jìn)行脫模，獲得鈦鋁基合金藥形罩。

利用上述模具獲得的鈦鋁基合金藥型罩具有一定孔隙，存在一定孔隙可以實(shí)現(xiàn)藥形罩高速變形的沖擊溫升，有利于侵徹；克服了現(xiàn)有技術(shù)中大多利用鑄造、電沉積的方法生產(chǎn)藥形罩，屬于較致密藥形罩，不存在彌散分布的微米級(jí)孔隙的缺陷。