[發(fā)明專利]不銹鋼矩形環(huán)軋件熱脹形成形為異形環(huán)件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110377927.3
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102513457A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王龍祥;鄧遠(yuǎn)翔;高先模;張小林;李波波;亓立剛
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21D39/20
• 分類號: B21D39/20;B21D37/16
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1.一種不銹鋼矩形環(huán)軋件熱脹形成形為異形環(huán)件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

把加熱到1090℃～1120℃的不銹鋼矩形環(huán)軋件套裝進(jìn)脹形機(jī)，使其內(nèi)環(huán)面套在經(jīng)預(yù)熱到275℃～325℃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(huán)件的內(nèi)圓周面相配合一致的形狀，此時(shí)，徑向滑塊處于合攏狀態(tài)；

啟動(dòng)脹形機(jī)對芯軸滑塊施加軸向拉力F使其沿軸向向下移動(dòng)并沿所述徑向滑塊的內(nèi)孔錐面擠壓徑向滑塊使各徑向滑塊沿徑向同步移動(dòng)擴(kuò)散，裝在徑向滑塊外圓周面上的脹形塊從矩形環(huán)軋件的內(nèi)圓周表面沿徑向擠壓該矩形環(huán)軋件，矩形環(huán)軋件發(fā)生內(nèi)、外徑尺寸擴(kuò)大及壁厚減薄塑性變形為異形環(huán)坯，完成第一次脹形；在本次脹形過程中，所述矩形環(huán)軋件的脹形溫度為1090℃～1120℃，脹形時(shí)間為28s～38s，保壓時(shí)間為16s～18s，脹形變形量為11％～13％；

脹形機(jī)驅(qū)動(dòng)芯軸滑塊在徑向滑塊內(nèi)沿軸向向上移動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)徑向滑塊沿徑向同步移動(dòng)合攏使脹形塊脫離脹形后的異形環(huán)坯，啟動(dòng)脹形機(jī)的工作臺(tái)上的導(dǎo)輥使其驅(qū)動(dòng)所述異形環(huán)坯沿中心軸線旋轉(zhuǎn)45°，完成異形環(huán)坯的第一次旋轉(zhuǎn)；

按上述第一次脹形的操作對經(jīng)過第一次脹形后的異形環(huán)坯進(jìn)行第二次脹形，在本次脹形過程中，所述異形環(huán)坯的脹形溫度為1060℃～1090℃，脹形時(shí)間為18s～28s，保壓時(shí)間為9s～12s，脹形變形量為1.8％～2％；

按上述第一次旋轉(zhuǎn)的操作對經(jīng)過第二次脹形后的異形環(huán)坯進(jìn)行第二次旋轉(zhuǎn)，本次旋轉(zhuǎn)，所述異形環(huán)坯與第一次旋轉(zhuǎn)方向同向再旋轉(zhuǎn)45°；

按上述第一次脹形的操作對經(jīng)過第二次脹形后的異形環(huán)坯進(jìn)行第三次脹形，在本次脹形過程中，所述異形環(huán)坯的脹形溫度為1030℃～1060℃，脹形時(shí)間為18s～28s，保壓時(shí)間為9s～12s，脹形變形量為1.4％～1.6％；

按上述第一次旋轉(zhuǎn)的操作對經(jīng)過第二次脹形后的異形環(huán)坯進(jìn)行第三次旋轉(zhuǎn)，本次旋轉(zhuǎn)，所述異形環(huán)坯與第一次旋轉(zhuǎn)方向同向再旋轉(zhuǎn)45°；

按上述第一次脹形的操作對經(jīng)過第三次脹形后的異形環(huán)坯進(jìn)行第四次脹形，在本次脹形過程中，所述異形環(huán)坯的脹形溫度為1000℃～1030℃，脹形時(shí)間為28s～38s，保壓時(shí)間為20s～22s，脹形變形量為1.2％～1.4％；

脹形結(jié)束后，向上移動(dòng)芯軸滑塊，合攏徑向滑塊，取出經(jīng)脹形后的異形環(huán)件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形環(huán)軋件熱脹形成形為異形環(huán)件的方法，其特征在于：所述不銹鋼是1Mn18Cr18N。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的矩形環(huán)軋件熱脹形成形為異形環(huán)件的方法，其特征在于：所述脹形機(jī)對芯軸滑塊施加的軸向拉力F按下式計(jì)算確定：

F＝ξ×σ_0.2×S

式中：

ξ——脹形機(jī)脹形系數(shù)，本發(fā)明取1.26～1.52；

σ_0.2——脹形溫度下不銹鋼材料的屈服強(qiáng)度(MPa)，1Mn18Cr18N不銹鋼取180MPa～220MPa；

S——矩形環(huán)軋件或異形環(huán)坯的縱截面面積(mm²)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的矩形環(huán)軋件熱脹形成形為異形環(huán)件的方法，其特征在于：所述異形環(huán)件在熱態(tài)下的脹形尺寸按以下公式計(jì)算確定：

D＝D₀(1+β_t)+d

式中：

D——異形環(huán)件處于熱態(tài)下的內(nèi)徑尺寸(mm)；

D₀——異形環(huán)件處于冷態(tài)下的最終產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸(mm)；

β_t——合金材料在脹形溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)(％)，1Mn18Cr18N不銹鋼取1.2％～1.65％；

d——脹形成異形環(huán)件后內(nèi)徑尺寸的回彈量(mm)，1Mn18Cr18N不銹鋼取2mm～4mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的矩形環(huán)軋件熱脹形成形為異形環(huán)件的方法，其特征在于：所述脹形成形的異形環(huán)件，其內(nèi)徑尺寸范圍為Φ400mm～Φ4500mm，壁厚為10mm～200mm，高度為40mm～750mm。