[發明專利]鋁合金矩形環軋件熱脹形成形為異形環件的方法

有效

• 申請號: 201110377728.2
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102500707A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 謝永富;楊國平;趙飛;陳祖祥;劉清;杜正榮;韓森霖
• 申請（專利權）人: 貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21D39/20
• 分類號: B21D39/20;B21D37/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋁合金矩形環軋件熱脹形成形為異形環件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

把加熱到420℃～450℃的鋁合金矩形環軋件套裝進脹形機，使其內環面套在經預熱到260℃～320℃的脹形塊的外圓周面外圍，所述脹形塊的外圓周面具有與最終脹形成形的異形環件的內圓周面相配合一致的形狀，此時，徑向滑塊處于合攏狀態；

啟動脹形機對芯軸滑塊施加軸向拉力F使其沿軸向向下移動并沿所述徑向滑塊的內孔錐面擠壓徑向滑塊使各徑向滑塊沿徑向同步移動擴散，裝在徑向滑塊外圓周面上的脹形塊從矩形環軋件的內圓周表面沿徑向擠壓該矩形環軋件，矩形環軋件發生內、外徑尺寸擴大及壁厚減薄塑性變形為異形環坯，完成第一次脹形；在本次脹形過程中，所述矩形環軋件的脹形溫度為420℃～450℃，脹形時間為30s～40s，保壓時間為20s～26s，脹形變形量為10％～18％；

脹形機驅動芯軸滑塊在徑向滑塊內沿軸向向上移動，并驅動徑向滑塊沿徑向同步移動合攏使脹形塊脫離脹形后的異形環坯，啟動脹形機的工作臺上的導輥使其驅動所述異形環坯沿中心軸線旋轉45°，完成異形環坯的第一次旋轉；

按上述第一次脹形的操作對經過第一次脹形后的異形環坯進行第二次脹形，在本次脹形過程中，所述異形環坯的脹形溫度為390℃～420℃，脹形時間為20s～30s，保壓時間為12s～16s，脹形變形量為1.3％～2％；

按上述第一次旋轉的操作對經過第二次脹形后的異形環坯進行第二次旋轉，本次旋轉，所述異形環坯與第一次旋轉方向同向再旋轉45°；

按上述第一次脹形的操作對經過第二次脹形后的異形環坯進行第三次脹形，在本次脹形過程中，所述異形環坯的脹形溫度為370℃～390℃，脹形時間為20s～30s，保壓時間為12s～16s，脹形變形量為1.3％～2％；

按上述第一次旋轉的操作對經過第二次脹形后的異形環坯進行第三次旋轉，本次旋轉，所述異形環坯與第一次旋轉方向同向再旋轉45°；

按上述第一次脹形的操作對經過第三次脹形后的異形環坯進行第四次脹形，在本次脹形過程中，所述異形環坯的脹形溫度為350℃～370℃，脹形時間為25s～35s，保壓時間為18s～22s，脹形變形量為0.8％～1％；

脹形結束后，向上移動芯軸滑塊，合攏徑向滑塊，取出經脹形后的異形環件。

2.根據權利要求1所述的矩形環軋件熱脹形成形為異形環件的方法，其特征在于：所述鋁合金是2618A。

3.根據權利要求1或2所述的矩形環軋件熱脹形成形為異形環件的方法，其特征在于：所述脹形機對芯軸滑塊施加的軸向拉力F按下式計算確定：

F＝ξ×σ_0.2×S

式中：

ξ——脹形機脹形系數，本發明取1.26～1.52；

σ_0.2——脹形溫度下鋁合金材料的屈服強度(MPa)，2618A合金取50MPa～100MPa；

S——矩形環軋件或異形環坯的縱截面面積(mm²)。

4.根據權利要求1或2所述的矩形環軋件熱脹形成形為異形環件的方法，其特征在于：所述異形環件在熱態下的脹形尺寸按以下公式計算確定：

D＝D₀(1+β_t)+d

式中：

D——異形環件處于熱態下的內徑尺寸(mm)；

D₀——異形環件處于冷態下的最終產品內徑尺寸(mm)；

β_t——合金材料在脹形溫度下的溫度補償系數(％)，2618A合金取1.05％～1.2％；

d——脹形成異形環件后內徑尺寸的回彈量(mm)，2618A合金取2mm～8mm。

5.根據權利要求1或2所述的矩形環軋件熱脹形成形為異形環件的方法，其特征在于：所述脹形成形的異形環件，其內徑尺寸范圍為Ф400mm～Ф4500mm，壁厚為10mm～200mm，高度為40mm～750mm。