[發(fā)明專利]α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510868082.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105382159A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志堅(jiān);張衡;劉志棋;俞應(yīng)煒;文瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B21H1/06
• 分類號(hào): B21H1/06;B21H1/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，借助制圖軟件從高度方向上等距逐層切割鍛件截面，獲取多臺(tái)階大型異形環(huán)件截面面積數(shù)據(jù)并制成曲線，得到多臺(tái)階大型異形環(huán)件截面面積與高度的變化關(guān)系；再根據(jù)多臺(tái)階大型異形環(huán)件截面面積與高度的變化趨勢(shì)，以及等體積原則，通過(guò)在制圖軟件上進(jìn)行描點(diǎn)，繪制中間環(huán)坯的截面面積與高度的變化關(guān)系曲線，從而可以獲得中間環(huán)坯外形及尺寸；

取一定規(guī)格的α-β兩相鈦合金棒材，加熱至鍛造溫度后，再經(jīng)過(guò)鐓粗、沖孔、預(yù)軋成矩形環(huán)坯；按照中間環(huán)坯的外形及尺寸，經(jīng)過(guò)胎膜成形獲得中間環(huán)坯；

將中間環(huán)坯套入環(huán)軋機(jī)的芯輥中，將中間環(huán)坯所在的工作臺(tái)面抬高5mm～10mm，直到中間環(huán)坯被完全咬入后放開(kāi)，使中間環(huán)坯處于傾斜狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)主輥靠近中間環(huán)坯，使主輥先與中間環(huán)坯的下端接觸；啟動(dòng)環(huán)軋機(jī)，進(jìn)行軋制，金屬材料開(kāi)始填充模具型腔，并且由下而上逐步完成了各臺(tái)階的成形，此過(guò)程中，中間環(huán)坯從傾斜狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)，得到異形環(huán)軋件；

將異形環(huán)軋件裝入脹形機(jī)，脹形的目標(biāo)尺寸以多臺(tái)階大型異形環(huán)件的下端內(nèi)徑為基準(zhǔn)，對(duì)異形環(huán)軋件進(jìn)行脹形，達(dá)到目標(biāo)尺寸后，保持20s～30s，得到多臺(tái)階大型異形環(huán)件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法，其特征在于，所述α-β兩相鈦合金為TC4合金，其熱收縮率Φ為0.8％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法，其特征在于，所述主輥的型面按照多臺(tái)階大型異形環(huán)件外徑型面進(jìn)行制作，主輥的高度H₁＝H_鍛×(1+Φ)+ρ₁，式中，H_鍛為多臺(tái)階大型異形環(huán)件高度，Φ為材料的熱收縮率，ρ₁為主輥的高度補(bǔ)償量；ρ₁均勻分布在主輥的上下兩端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法，其特征在于，所述芯輥的型面按照多臺(tái)階大型異形環(huán)件內(nèi)徑型面進(jìn)行制作，芯輥的高度H₂＝H_鍛×(1+Φ)+ρ₂，式中，H_鍛為多臺(tái)階大型異形環(huán)件高度，Φ為材料的熱收縮率，ρ₂為芯輥的高度補(bǔ)償量；ρ₂均勻分布在芯輥的上下兩端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法，其特征在于，所述異形環(huán)軋件的外徑R′＝R-ε，式中，R為多臺(tái)階大型異形環(huán)件的外徑，ε為后續(xù)脹形變形量；所述異形環(huán)軋件的內(nèi)徑r′＝r-ε，式中，r為多臺(tái)階大型異形環(huán)件的外徑，ε為后續(xù)脹形變形量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的α-β兩相鈦合金多臺(tái)階大型異形環(huán)件的成形方法，其特征在于，所述脹形的目標(biāo)尺寸r₂＝r₁×(1+Φ)+δ，式中，r₁為多臺(tái)階大型異形環(huán)件的下端內(nèi)徑，Φ為材料的熱收縮率，δ為回彈補(bǔ)償量。