[發明專利]大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝

有效

• 申請號: 201310546529.9
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103589975A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 王子立;李玳權;盧啟強;任順奎;張少玲
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司長征機械廠
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;B21D22/14
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種厚壁鋁合金封頭零件的制備工藝，特別是大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝。

背景技術

尾罩是某型號主要承力結構件，是典型的大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件，用來承擔全彈發射狀態時全部推力，采用無模旋壓工藝技術。目前，國內從事旋壓工藝方面的研究主要集中于筒形件、錐形件、大型封頭等類似黑色金屬的工藝研究，對大型厚壁鋁合金封頭類產品旋壓工藝方面研究較少。

文獻西安航天動力機械廠《旋壓工藝技術研究》介紹了φ2000mm以下封頭和筒體地旋壓工藝，但所涉及到得材料為超高強度鋼，所采用的旋壓工藝為強力旋壓。

文獻《筒形件強力旋壓過程有限元數值模擬》介紹了封頭旋壓通常是采用一步法冷旋壓成形，但是對封頭旋壓道次，旋輪形狀和運動軌跡、進給比等工藝參數規律性研究有待深入。

文獻《鋁合金零件精密旋壓成形技術研究》介紹，國內目前對旋壓成形技術的研究僅限于零件的簡單旋壓過程，即普通旋壓或強力旋壓，和筒形件、錐形件等簡單形狀零件的旋壓過程，而與大型鋁合金復雜薄壁殼體相關的精密旋壓成形的研究特別是復合旋壓的研究鮮有報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種工藝簡單、提高產品質量穩定性、適用范圍廣和工藝周期短的大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝包括以下步驟：

S1、預成形：根據零件圖紙確定毛坯直徑，選取毛坯，并加工圓角，采用拉深工藝將毛坯進行預成形；

S2、旋一道次：設定旋壓輥和成型輥的運動軌跡，設定進給比為2.5～2.7、下壓量為0～1mm、錯位距為28～35mm、變形量小于140mm，將預成形后的制件進行旋壓；

S3、退火一：它包括以下子步驟：

S31、開啟退火爐，將退火溫度設定為470℃～500℃，然后開始升溫；

S32、待溫度穩定后，將旋完一道次后的半成品零件緩慢送至退火爐的恒溫區；

S33、從半成品零件到達恒溫區時開始計時，保溫280min～320min；

S34、退火時間達到后，以18℃/h～22℃/h的冷卻速率冷卻至260℃時用叉車將零件出爐空冷；

S4、旋二道次：設定旋壓輥和成型輥的運動軌跡，并設定進給比為2.6～2.8、下壓量為1～2mm、錯位距為26～30mm、變形量小于140mm，將經過退火一的零件進行第二次旋壓；

S5、退火二：重復步驟S3；

S6、校旋修正：將第二次退火后的零件進行校旋修正，使零件滿足尺寸精度要求；

S7、淬火、校形：對零件進行淬火處理，并在30min之內進行校形處理，得到成品。

所述的步驟S7中淬火工藝包括以下子步驟：

S71、開啟硝鹽槽，將淬火溫度設定為490℃～510℃，然后開始升溫；

S72、待溫度穩定后，將完成旋壓的半成品零件緩慢送至硝鹽槽的恒溫區；

S73、從半成品零件到達恒溫區時開始計時，保溫45min～55min；

S74、保溫時間達到后，在40s之內將零件傾斜5°～10°入水，入水速率控制在0.2m/s～0.4m/s。

本發明具有以下優點：采用無模旋壓“三步法”（即分預成形、旋一道次、旋二道次三步成形），確定大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝關鍵工藝參數（如旋壓道次、旋輪軌跡、進給比、錯位距等），提供一種能夠快速而準確的確定大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝制備方法，這種制備方法工藝簡單，可方便的擴展到各種規格封頭零件無模旋壓，適用范圍廣，而且工藝周期短，對產品的質量穩定性方面也有大幅提升。

附圖說明

圖1?為旋一道次旋壓輥和成型輥的運動軌跡示意圖；

圖2?為旋二道次旋壓輥和成型輥的運動軌跡示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。

【實施例1】：

如圖1和圖2所示，大厚壁鋁合金曲母線型回轉體零件無模旋壓工藝包括以下步驟：

S1、預成形：根據零件圖紙確定毛坯直徑，選取毛坯，并加工圓角，采用拉深工藝將毛坯進行預成形；

S2、旋一道次：設定旋壓輥和成型輥的運動軌跡，設定進給比為2.7、下壓量為0mm、錯位距為28mm、變形量為130mm，將預成形后的制件進行旋壓；

S3、退火一：它包括以下子步驟：