[發明專利]鈦合金薄壁零件旋壓方法

無效

• 申請號: 201310517725.3
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104551541A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 劉升遷
• 申請（專利權）人: 青島天恒機械有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21D22/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，具體涉及一種鈦合金薄壁零件旋壓方法。

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背景技術

????利用鈦合金棒料制成薄壁殼體類的零件，已經大量出現在國防產品中；然而鈦合金材料昂貴，鈦合金薄壁殼體零件加工時大量的鈦材被掏空，材料利用率低；旋壓成形技術解決了薄壁鈦合金材料加工成本高及效率低的問題，但是鈦合金材料在常溫下塑性差，變形抗力大，不易旋壓成型。

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發明內容

為了克服現有技術領域存在的上述技術問題，本發明的目的在于，提供一種鈦合金薄壁零件旋壓方法，可以解決鈦合金薄壁零件旋壓的難題，并且可以提高加工質量，穩定加工尺寸，降低生產成本。

本發明提供的鈦合金薄壁零件旋壓方法，包括以下步驟：

（1）下料φ96×30，然后將毛坯車成碗狀胚型，熱處理退火去除應力；在碗狀胚型中間鉆并鉸孔φ20mm，作為旋壓胎膜尾頂定位孔；750℃－1000℃的真空熱處理，改善組織性能，使α+β脫離平衡位置；

（2）將材料放入旋壓胎模中，將鈦合金碗狀胚型放入旋壓胎體中，尾頂以連接定位銷及胚型φ20孔定位。加溫到900℃左右，在壓力3.0×10⁵N下進行一旋，主軸的轉速150r/min，旋輪進給量100mm/min；將已旋好的鈦合金坯料放入600℃真空爐，真空熱處理1小時左右，消除應力，改善組織性能；再進行二旋成型；加熱溫度800℃左右，調整旋輪壓力2.5×10⁵N，控制厚度減薄率15%-20%左右，主軸的轉速240r/min，旋輪進給量200mm/min。在旋壓過程中補充加熱，溫度不得低于700℃；

（3）根據殼體零件的外形尺寸旋壓輪的直徑選為Ｒ15mm-Ｒ20mm，材料合金工具鋼或軸承鋼，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8μm。旋輪型面徑向跳動≤0.02mm，主軸偏擺≤0.01mm，芯模徑跳≤0.02mm。保證旋輪間隙，調整準確，將有利于壁厚差均勻，達到提高旋壓質量的目的；對旋壓成型的零件再進行-50℃左右時間為1小時；+90℃左右時間為2小時的三個循環熱處理，以穩定加工尺寸，防止殼體工件隨環境溫度變化而產生形變，獲得最佳的使用性能。

本發明提供的鈦合金薄壁零件旋壓方法，其有益效果在于，通過多次旋壓、熱加工，使旋壓毛坯組織晶粒細化，有效改善了材料自身的縮孔、夾雜、氣孔等缺陷，使鈦合金材料纖維連續、強度明顯提高；降低了原材料成本及加工等費用，經濟效益顯著。

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具體實施方式

下面結合一個實施例，對本發明提供的鈦合金薄壁零件旋壓方法進行詳細的說明。

實施例

本實施例的鈦合金薄壁零件旋壓方法，包括以下步驟：

（1）下料φ96×30，然后將毛坯車成碗狀胚型，熱處理退火去除應力；在碗狀胚型中間鉆并鉸孔φ20mm，作為旋壓胎膜尾頂定位孔；900℃的真空熱處理，改善組織性能，使α+β脫離平衡位置；

（2）將材料放入旋壓胎模中，將鈦合金碗狀胚型放入旋壓胎體中，尾頂以連接定位銷及胚型φ20孔定位。加溫到900℃左右，在壓力3.0×10⁵N下進行一旋，主軸的轉速150r/min，旋輪進給量100mm/min；將已旋好的鈦合金坯料放入600℃真空爐，真空熱處理1小時左右，消除應力，改善組織性能；再進行二旋成型；加熱溫度800℃左右，調整旋輪壓力2.5×10⁵N，控制厚度減薄率18%左右，主軸的轉速240r/min，旋輪進給量200mm/min。在旋壓過程中補充加熱，溫度不得低于700℃；

（3）根據殼體零件的外形尺寸旋壓輪的直徑選為Ｒ20mm，材料合金工具鋼或軸承鋼，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8μm。旋輪型面徑向跳動≤0.02mm，主軸偏擺≤0.01mm，芯模徑跳≤0.02mm。保證旋輪間隙，調整準確，將有利于壁厚差均勻，達到提高旋壓質量的目的；對旋壓成型的零件再進行-50℃左右時間為1小時；+90℃左右時間為2小時的三個循環熱處理，以穩定加工尺寸，防止殼體工件隨環境溫度變化而產生形變，獲得最佳的使用性能。

鈦合金薄壁零件旋壓方法，通過多次旋壓、熱加工，使旋壓毛坯組織晶粒細化，有效改善了材料自身的縮孔、夾雜、氣孔等缺陷，使鈦合金材料纖維連續、強度明顯提高；降低了原材料成本及加工等費用，經濟效益顯著。