[發明專利]一種枝丫類零件的成形方法

無效

• 申請號: 201110297252.1
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102303061A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 黃樹海;李祖榮;趙祖德;林軍;趙軍
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: B21C23/20
• 分類號: B21C23/20;B21C25/02;B21C31/00
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及一種中大型鋁、鎂合金枝丫類零件的成形方法。

背景技術

隨著裝備輕量化要求日益突出，以高強鋁合金、鎂合金為代表的輕質材料成為結構減重的首選材料，各種鋁帶鋼、鎂代鋁成形加工的產品越來越多，一定程度上滿足了裝備發展需要。

高強鋁合金、鎂合金材料成形溫度范圍窄，對坯料加熱控制和成形工藝要求很高，特別是中大型鋁、鎂合金零件的成形，存在設備噸位不足、成形難度大、組織性能控制差等突出問題，制約了鋁、鎂合金在中大型、復雜零件中的應用。

一些鋁合金枝丫類零件外徑尺寸達￠390mm，鎂合金枝丫類零件外徑尺寸達￠400mm，且存在六瓣細長的枝丫，采用一次整體成形時成形載荷高，需要引進高噸位的壓機進行生產，投資大、成本高；采用棒料整體強韌化熱處理后進行機械加工，存在材料浪費嚴重、成本高、產品性能差等制約性問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種設備投入少、材料利用率高的枝丫類零件的成形方法。

為了實現上述目的，采用以下技術方案：

一種枝丫類零件的成形方法，包括下料、中間處理和強韌化熱處理三個環節，其特征在于：所述中間處理環節包括如下步驟：

車粗晶環步驟：將擠壓棒材的表面進行車削處理；

一級等溫成形步驟：采用三瓣分體組合凸模對設置在一級等溫成形模具中的坯料進行反擠壓；其中三瓣分體組合凸模由三個呈120o的凸模組成，一級等溫成形模具包括凹模，凹模的下方依次設置有下墊板和下模板，設置于下模板的外沿的加熱保溫裝置將凹模包圍，頂桿穿過下墊板和下模板可以與坯料相接觸；對三瓣分體組合凸模和凹模涂覆潤滑劑；然后將加熱保溫后的坯料放入凹模型腔，在三瓣分體組合凸模下行與坯料接觸過程中，坯料發生塑性變形；當變形終了時，采用頂桿頂出坯料；

一次車底連皮步驟：?將一級等溫成形后的坯料連皮完全加工掉；

二級等溫成形步驟：采用三瓣分體組合凸模對設置在二級等溫成形模具中的坯料進行反擠壓；其中二級等溫成形模具由一級等溫成形模具和放置在一級等溫成形模具內的與三瓣分體組合凸模形狀相同的三瓣分體組合鑲塊組成；對三瓣分體組合凸模和凹模涂覆潤滑劑；然后將加熱保溫后的坯料放入凹模型腔，同時保證坯料的三瓣通孔與三瓣分體組合鑲塊的形位位置一致；三瓣分體組合鑲塊與三瓣分體組合凸模交錯60o設置，在三瓣分體組合凸模下行與坯料接觸過程中，坯料發生塑性變形；當變形終了時，采用頂桿頂出坯料；

二次車底連皮步驟：將二級等溫成形后的工件連皮完全加工掉。

所述一級等溫成形和二級等溫成形時，反擠壓速度為5~15mm/s，潤滑劑為水基石墨潤滑劑，凹模加熱溫度比坯料加熱溫度低30~50℃。

為防止坯料晶粒長大，所述二級等溫成形時，坯料加熱溫度比一級等溫成形時低10℃。?

本發明減少了大噸位設備的投入，提高了材料利用率，同時通過對原材料組織、等溫成形參數、熱處理參數的控制，滿足了零件尺寸和性能指標。

附圖說明

圖1為一級等溫成形步驟后零件的示意圖；

圖2為一次車底連皮步驟后零件的示意圖；

圖3為二級等溫成形步驟后零件的示意圖；

圖4為二次車底連皮步驟后零件的示意圖；

圖5為一級等溫成形模具的示意圖；

圖6為二級等溫成形步驟中模具的示意圖；

圖7為圖5中件1的俯視圖。

?圖中，件1為三瓣分體組合凸模，件2為凹模，件3為墊板，件4為下模板，件5為頂桿，件6為加熱保溫裝置，件7為坯料，件8為三瓣分體組合鑲塊。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明做詳細說明，但并不是對本發明作任何限定。

如圖1至圖4所示，一種枝丫類零件的成形方法，包括下料—車粗晶環—一級等溫成形—一次車底連皮—二級等溫成形—二次車底連皮—強韌化熱處理六個步驟。

車粗晶環工序，是將原擠壓棒材的表面進行車削處理，7A04鋁合金棒材車削量為3~4mm，Mg-Gd-Y-Zr鎂合金棒材車削量為2~3mm。

如圖5所示，一級等溫成形模具包括凹模2，凹模2的下方依次設置有下墊板3和下模板4，設置于下模板4的外沿的加熱保溫裝置6將凹模2包圍，頂桿5穿過下墊板3和下模板4可以與坯料相接觸。三瓣分體組合凸模1的外徑比凹模內徑單邊小0.5~1mm。