[發明專利]一種齒弧熱模鍛和熱沖壓復合塑性成形方法

有效

• 申請號: 201710978194.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107855447B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 李志廣;遲春生;郭巨壽;張樹利;鐘國棟
• 申請（專利權）人: 國營第六一六廠
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/02;B21J5/06;B21J13/02;B21D35/00;B21D37/10
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種齒弧熱模鍛和熱沖壓復合塑性成形方法，其特征在于，所述方法過程為：先進行熱模鍛成形，再進行熱沖壓成形；熱模鍛成形依靠鍛模來實現，即將圓鋼坯料加熱到工藝規定的始鍛溫度、在鍛模縱向平臺上壓扁制坯、在成形制坯模膛中成形制坯、在終鍛模膛中終鍛成形、在切邊模中切邊，獲得還未全部達到最終形狀與尺寸要求的齒弧半成品模鍛件；熱沖壓成形依靠熱沖壓模來實現，即通過將齒弧半成品模鍛件加熱到始鍛溫度、再將齒弧半成品模鍛件返回熱鍛模的終鍛模膛中熱校直、在熱鍛模T型倒置壓肩模膛(5)中T型倒置壓肩、在沖壓彎曲模中沖壓彎曲成形，徹底達到齒弧模鍛件形狀與尺寸的要求。

2.根據權利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述熱鍛模包括縱向型鎖扣(1)、成形制坯模膛(2)、壓扁制坯平臺(3)、終鍛模膛(4)和T型倒置壓肩模膛(5)；所述縱向型鎖扣(1)縱向排列，位于熱鍛模的左側和右側；所述成形制坯模膛(2)縱向排列，位于左側縱向型鎖扣(1)之上；所述壓扁制坯平臺(3)縱向排列，位于左側縱向型鎖扣(1)與終鍛模膛(4)之間的中左側；所述終鍛模膛(4)縱向排列，位于中左側的壓扁制坯平臺(3)與右側縱向型鎖扣(1)之間的中右側；T型倒置壓肩模膛(5)縱向排列，位于右側縱向型鎖扣(1)之上。

3.根據權利要求2所述的成形方法，其特征在于，所述的縱向型鎖扣(1)用于控制鍛模的導向，同時還用于容納成形制坯模膛和T型倒置壓肩模膛；所述的成形制坯模膛(2)用于成形制坯，制坯后的形狀和尺寸與成形制坯熱模鍛件圖的形狀與尺寸相對應，上模模膛容積大于相對應終鍛模膛容積的10％，下模模膛容積大于相對應終鍛模膛容積的5％。

4.根據權利要求3所述的成形方法，其特征在于，所述的壓扁制坯平臺(3)用于壓扁制坯，為上下平面結構，其上平面為上模左側飛邊槽倉部上平面、下平面為下模左側飛邊槽底平面，左右有效寬度為上模左側飛邊槽倉部的加長寬度為80mm，壓扁厚度與成形制坯的窄端平均寬度相匹配；所述的終鍛模膛(4)用于齒弧半成品熱模鍛成形，其形狀和尺寸與齒弧半成品熱模鍛件圖的形狀與尺寸相同。

5.根據權利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述的T型倒置壓肩模膛(5)用于在最終熱沖壓成形之前的T型倒置壓肩，壓肩后的形狀和尺寸與壓肩熱模鍛件圖的形狀與尺寸相對應；壓肩斜度為0°，壓肩過渡圓角半徑為R8mm。

6.根據權利要求5所述的成形方法，其特征在于，所述熱模鍛成形包括以下工作步驟：

S1：坯料加熱步驟：在加熱爐中將圓鋼坯料加熱到工藝規定的始鍛溫度范圍；

S2：安裝固定步驟：將熱鍛模安裝固定在30kN模鍛錘設備上，并將熱鍛模預熱到150℃～350℃；

S3：壓扁制坯步驟：將加熱到始鍛溫度的圓鋼坯料置于拔長與壓扁制坯平臺( 3) 上進行壓扁制坯成形；

S4：成形制坯步驟：再將壓扁制坯后的壓扁坯料縱向置于成形制坯模膛( 2) 中進行成形制坯；

S5：終鍛步驟：再將成形制坯后的成形坯料向右旋轉90°縱向置于終鍛模膛( 4) 中進行終鍛成形；

S6：切邊步驟：最后將終鍛成形的帶飛邊齒弧半成品模鍛件置于切邊模中，在3150kN切邊壓力機一次行程中即可切邊成形，以獲得齒弧半成品模鍛件。

7.根據權利要求2所述的成形方法，其特征在于，所述熱沖壓模包括凸模(6)和凹模(7)；所述的凸模(6)位于熱沖壓模的上部，用于熱沖壓彎曲齒弧熱模鍛件上部最終成形；凹模(7)位于凸模(6)的下部，用于容納沖壓彎曲后的齒弧半成品模鍛件。