[發(fā)明專利]銅合金錐形環(huán)軋件的熱脹形方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810245996.0
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108453180A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛金鋒;李艷英;奚曉;羅順明;鄭永靈
• 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: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16;B21D39/20
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1.一種銅合金錐形環(huán)軋件的熱脹形方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供脹形機(jī)，該脹形機(jī)主要由芯軸滑塊、徑向滑塊、脹形塊、工作臺、導(dǎo)軌及壓塊組成；所述芯軸滑塊呈圓錐形并套裝在徑向滑塊內(nèi)與徑向滑塊的錐形內(nèi)圓周面配合，并且能在徑向滑塊內(nèi)沿軸向上下移動擠壓徑向滑塊；所述徑向滑塊是12塊分開的扇形塊，安裝在脹形機(jī)的導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌徑向來回移動，各扇形塊的外圓周面上分別固定安裝有外圓周面呈錐形的脹形塊，各脹形塊的外圓錐面分別與各壓塊的內(nèi)圓錐面接觸，所述壓塊可沿脹形塊的外圓錐面軸向上下移動并可沿徑向來回移動，各扇形塊合攏時與脹形塊和壓塊一起形成一個環(huán)形狀；當(dāng)所述芯軸滑塊在徑向滑塊內(nèi)沿軸向向下移動時能使各徑向滑塊沿徑向同步移動擴(kuò)散使脹形塊脹形錐形環(huán)軋件，同時壓塊也同步擠壓所述錐形環(huán)軋件；當(dāng)所述芯軸滑塊在徑向滑塊內(nèi)沿軸向向上移動時脹形機(jī)可驅(qū)動各徑向滑塊沿徑向同步移動合攏使脹形塊脫離脹形后的錐形環(huán)軋件；在該脹形機(jī)的工作臺上還有可驅(qū)動錐形環(huán)軋件在該工作臺上沿中心軸線旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)輥；

把熱軋銅合金錐形環(huán)軋件套裝進(jìn)脹形機(jī)，使其內(nèi)圓錐面套在經(jīng)預(yù)熱到150℃～180℃的脹形塊的外圓錐面外圍，此時，徑向滑塊處于合攏狀態(tài)，移動經(jīng)預(yù)熱到150℃～180℃的壓塊使其內(nèi)圓錐面與脹形塊的外圓錐面配合并使其下端面壓在錐形環(huán)軋件的上端面；

啟動脹形機(jī)，對芯軸滑塊施加軸向拉力F₁使其沿軸向向下移動并沿所述徑向滑塊的內(nèi)圓錐面擠壓徑向滑塊使各徑向滑塊沿徑向同步移動擴(kuò)散，裝在徑向滑塊外圓周面上的脹形塊從錐形環(huán)軋件的內(nèi)圓錐面沿徑向以脹形力F₂擠壓該環(huán)軋件，同時所述壓塊沿軸向以壓力F₃同步擠壓該環(huán)軋件，錐形環(huán)軋件發(fā)生內(nèi)外徑尺寸擴(kuò)大、壁厚減薄和高度減小的塑性變形，達(dá)到預(yù)定尺寸并經(jīng)保壓后完成脹形；在脹形過程中，所述錐形環(huán)軋件的脹形溫度為500℃～600℃，脹形速度為0.69mm/s～1.69mm/s，壓下速度為0.29mm/s～1.29mm/s，保壓時間為59s～99s；

移開壓塊，脹形機(jī)驅(qū)動芯軸滑塊在徑向滑塊內(nèi)沿軸向向上移動，并驅(qū)動徑向滑塊沿徑向同步移動合攏使脹形塊脫離脹形后的錐形環(huán)軋件，啟動脹形機(jī)的工作臺上的導(dǎo)輥使其驅(qū)動錐形環(huán)軋件沿中心軸線旋轉(zhuǎn)30°，使每個脹形塊對準(zhǔn)脹形時兩個相鄰脹形塊之間的間隙對錐形環(huán)軋件的內(nèi)圓錐面形成的凸出痕跡，再按上述脹形過程把所述凸出痕跡脹平即可，完成對錐形環(huán)軋件的校形；

校形結(jié)束后，移開壓塊，向上移動芯軸滑塊，合攏徑向滑塊，取出經(jīng)脹形后的錐形環(huán)軋件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金錐形環(huán)軋件的熱脹形方法，其特征在于：所述銅合金是HPb59-1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅合金錐形環(huán)軋件的熱脹形方法，其特征在于：所述脹形機(jī)對芯軸滑塊施加的軸向拉力F₁按下式計(jì)算確定：

F₁＝ξ×σ_0.2×S

式中：

ξ——脹形機(jī)脹形系數(shù)，取1.26～1.52；

σ_0.2——脹形溫度下合金材料的屈服強(qiáng)度，HPb59-1合金取70MPa～110MPa；

S——錐形環(huán)軋件的縱截面面積，單位：mm²。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅合金錐形環(huán)軋件的熱脹形方法，其特征在于：所述錐形環(huán)軋件受到脹形塊施加的徑向脹形力F₂按下式計(jì)算確定：

F₂＝F₁·tanβ

式中：

F₁——脹形機(jī)對芯軸滑塊施加的軸向拉力，單位：N；

β——錐形環(huán)軋件的半錐角，單位：°。