本申请涉及锻造工艺领域，尤其涉及一种钛合金开口框锻件预制坯料及其锻造方法、模具。
背景技术：
1、开口框(类m型结构)是一种广泛应用于航空飞行器中的重要承力结构件，一般采用高性能钛合金制造，典型开口框锻件结构包括一个中部以及侧部的连接段和/或两端的侧部。该类零件一般采用如下两种方法制造，第一种是先分若干段锻造成形，而后经过加工后焊接成整框，该方法制造工序复杂，材料利用率低，导致制造成本高，周期长。第二种是采用板材直接模锻成型，该方法材料利用率极低。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种钛合金开口框锻件预制坯料及其锻造方法、模具，旨在解决现有锻造方法的材料利用率低的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提供一种钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，包括：根据目标锻件的体积和尺寸，确定预制坯料的体积和尺寸；根据预制坯料的尺寸选择棒料；对棒料在预设温度下进行锻造得到第一板坯；根据目标锻件的形状对第一板坯进行切割，将第一板坯划分为预设数量的结构部；根据预制坯料的尺寸在预设温度下对对应结构部进行锻造，得到预制坯料。
3、可选地，根据目标锻件的体积和尺寸，确定预制坯料的体积和尺寸，包括：根据目标锻件的体积确定预制坯料的体积，其中，预制坯料的体积等于目标锻件的体积的预设数量倍；根据预制坯料的体积、目标锻件的尺寸和形状确定预制坯料的初始尺寸；对初始尺寸进行优化，得到预制坯料的尺寸。
4、可选地，预制坯料至少包括中间结构部、第一连接段和第二连接段，根据预制坯料的尺寸选择棒料包括：根据中间结构部、第一连接段或第二连接段的最大截面积确定棒料的截面积；根据预制坯料的体积和棒料的截面积确定棒料的长度；其中，棒料的截面积大于中间结构部的最大截面积，或者棒料的截面积大于第一连接段或第二连接段的最大截面积的两倍。
5、可选地，预设温度为(tβ-30)℃～(tβ-70)℃，其中，tβ为相转变点温度。
6、可选地，根据目标锻件的形状对第一板坯进行切割，将第一板坯划分为预设数量的结构部，包括：沿第一方向对第一板坯进行切割，在第一板坯上形成第一切割缝，得到第二板坯；其中，第一方向为第一板坯的长度方向，第一切割缝自第一板坯的一端向另一端延伸预设长度，且预设长度小于第一板坯的长度；在第二方向上，第一切割缝两侧的部分分别构成第二板坯的第一结构部和第二结构部，第二方向垂直于第一方向；第二板坯中的剩余部分构成第二板坯的第三结构部；第一结构部和第二结构部的体积相同，且为第三结构部的体积的两倍。
7、可选地，根据预制坯料的尺寸在预设温度下对对应结构部进行锻造，得到预制坯料，包括：在预设温度下，沿第一切割缝将第二板坯进行锻造分离，使第一结构部和第二结构部形成预设夹角，得到第三板坯；在预设温度下，根据预制坯料的尺寸分别对第三结构部、第一结构部和第二结构进行锻造拔长对应形成中间结构部、第一连接段和第二连接段；在预设温度下，利用模具分别对第一连接段和第二连接段进行弯曲成形，得到预制坯料。
8、可选地，在沿第一方向对第一板坯进行切割，在第一板坯上形成第一切割缝，得到第二板坯之后，方法还包括：在第一切割缝处，沿第二方向分别对第一结构部和第二结构部进行切割，对应形成第二切割缝和第三切割缝；其中，第二切割缝和第三切割缝的长度均小于第一结构部或第二结构部的宽度；第二切割缝将第一结构部等体积划分为第四结构部和第五结构部，第三切割缝将第二结构部等体积划分为第六结构部和第七结构部，第四结构部连接于第三结构部和第五结构部之间，第六结构部连接于第三结构部和第七结构部之间。
9、可选地，第一切割缝、第二切割缝和第三切割缝的起点端均呈半圆形，第一切割缝的起点端的半径为第一预设半径，第二切割缝和第三切割缝的起点端的半径均为第二预设半径，且第一预设半径大于第二预设半径。
10、可选地，根据预制坯料的尺寸对对应结构部进行锻造，得到预制坯料，包括：在预设温度下，沿第一切割缝将第二板坯进行锻造分离，使第四结构部和第六结构部形成预设夹角，得到第三板坯；在预设温度下，根据预制坯料的尺寸分别对第三结构部、四结构部和第六结构部进行锻造拔长对应形成中间结构部、第一连接段和第二连接段；在预设温度下，根据预制坯料的尺寸对第五结构部和第七结构部进行锻造拔长，对应形成第一端部和第二端部，其中，第五结构部和第七结构部的拔长方向与第三结构部的拔长方向相反；在预设温度下，利用模具分别对第一连接段和第二连接段进行弯曲成形，得到预制坯料。
11、可选地，预设夹角大于等于100°。
12、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种钛合金开口框锻件预制坯料，其特征在于，采用上述钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法得到。
13、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种模具，用于制备上述的钛合金开口框锻件预制坯料，模具包括第一模具和第二模具；第一模具的一端具有与预制坯料的形状相适配的凸起部；第二模具的一端具有与预制坯料的形状相适配的凹陷部，且凸起部与凹陷部相适配，用于将预制坯料的第一连接段或第二连接段弯曲成型；其中，第二模具在对应于凹陷部的一端开设有凹槽，第二模具通过凹槽容纳预制坯料的对应结构部。
14、可选地，第二模具包括依次连接的第一组成部、第二组成部和第三组成部；第二组成部的一端凹陷形成凹陷部；第一模具与凹陷部之间的最大距离小于等于第一连接段或第二连接段的壁厚；凹槽在第一组成部、第二组成部和第三组成部处分别为第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽；其中，第二凹槽的深度等于第一连接段或第二连接段的壁厚；凹槽在第一方向的宽度等于预制坯料在第一方向的宽度，第一方向与凹槽的深度方向垂直。
15、可选地，第一模具包括两个，第二模具还包括：第四组成部，连接于第一组成部远离第二组成部的一侧，第四组成部的结构与第二组成部的结构相同；第五组成部，连接第四组成部远离第一组成部的一侧，第五组成部的结构与第三组成部的结构相同。
16、可选地，模具还包括：第一固定件，连接在第一模具远离凸起部的一端；第二固定件，连接在第二模具远离凹陷部的一端。
17、本申请实施例提出的一种钛合金开口框锻件预制坯料及其锻造方法、模具，先根据目标锻件确定预制坯料的尺寸，再根据预制坯料的尺寸选择合适规格的棒料，采用切割的方式对棒料进行有效分配得到预设数量的结构部，再对各结构部分别进行锻造，能将棒料完全利用，降低锻造过程中的材料浪费，显著提高材料利用率。
1.一种钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，其特征在于，所述根据目标锻件的体积和尺寸，确定预制坯料的体积和尺寸，包括：
3.如权利要求1所述的钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，其特征在于，所述根据目标锻件的形状对所述第一板坯进行切割，将所述第一板坯划分为预设数量的结构部，包括：
4.如权利要求3所述的钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，其特征在于，所述根据所述预制坯料的尺寸在所述预设温度下对对应所述结构部进行锻造，得到所述预制坯料，包括：
5.如权利要求3所述的钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，其特征在于，在所述沿第一方向对所述第一板坯进行切割，在所述第一板坯上形成第一切割缝，得到第二板坯之后，所述方法还包括：
6.如权利要求5所述的钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法，其特征在于，所述根据所述预制坯料的尺寸在所述预设温度下对对应所述结构部进行锻造，得到所述预制坯料，包括：
7.一种钛合金开口框锻件预制坯料，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的钛合金开口框锻件预制坯料的锻造方法得到。
8.一种模具，其特征在于，用于制备权利要求7所述的钛合金开口框锻件预制坯料，所述模具包括第一模具和第二模具；
9.根据权利要求8所述的模具，其特征在于，所述第二模具包括依次连接的第一组成部、第二组成部和第三组成部；
10.根据权利要求9所述的模具，其特征在于，所述第一模具包括两个，所述第二模具还包括：
