[發明專利]鍛造鋁合金錐形環軋件的熱脹形方法

在審

• 申請號: 201810246048.9
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108453184A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 王龍祥;徐東;葉康源;袁慧;蔣禮萍
• 申請（專利權）人: 貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21D39/20
• 分類號: B21D39/20;B21D37/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鍛造鋁合金錐形環軋件的熱脹形方法，其步驟為：把熱軋的所述錐形環軋件套裝在脹形機內經預熱的脹形塊外圍，移動經預熱的壓塊與脹形塊配合并壓在該環軋件的上端面。啟動脹形機，使脹形塊從該環軋件的內圓錐面沿徑向擠壓該環軋件，同時所述壓塊沿軸向同步擠壓該環軋件使其發生內外徑尺寸擴大、壁厚減薄和高度減小的塑性變形，達到預定尺寸并經保壓后完成脹形；脹形過程中，脹形溫度150℃～250℃，脹形速度0.65～1.65mm/s，壓下速度0.25～1.25mm/s，保壓時間51～91s；接著使該環軋件沿中心軸線旋轉30°，再按上述操作把脹形過程中在該環軋件的內圓錐面形成的凸出痕跡脹平后完成校形。脹形后的該環軋件的尺寸精度達到±2mm，主要用于航空航天等領域。

技術領域

本發明涉及一種環件的脹形方法，特別是涉及了鍛造鋁合金錐形環軋件的熱脹形方法。

背景技術

錐形環軋件是一種縱截面呈錐形的異形環軋件，廣泛應用于航空、航天、燃氣輪機、特種工程裝備等行業。錐形環軋件由于上下兩端面之間的直徑尺寸差異，增加了脹形的難度，脹形過程控制不好容易產生缺陷。

2012年5月9日公開的中國發明專利說明書CN102441604A公開了一種鋁合金異形環軋件的熱脹形方法，其技術方案為：把熱軋鋁合金異形環軋件套裝進脹形機，使其內環面套在經預熱的脹形塊的外圓周面外圍，所述脹形塊的外圓周面具有與所述異形環軋件的內圓周面相配合一致的形狀；啟動脹形機對芯軸滑塊施加軸向拉力使其沿軸向向下移動并沿所述徑向滑塊的內孔錐面擠壓徑向滑塊使各徑向滑塊沿徑向同步移動擴散，裝在徑向滑塊外圓周面上的脹形塊從異形環軋件的內圓周表面沿徑向擠壓該環軋件，所述異形環軋件發生內、外徑尺寸擴大及壁厚減薄的塑性變形，所述環軋件經過三次小變形量脹形和兩次同向旋轉，并且通過選擇合適的脹形溫度、脹形時間和保壓時間等工藝參數，獲得了尺寸精度高、內部組織未發生任何變化，無變形、翹曲等缺陷的脹形環軋件。

在采用上述方法脹形鍛造鋁合金錐形環軋件時，由于錐形環軋件上下兩端面之間的直徑尺寸存在差異，脹形時應變大部分集中在錐形環軋件小端面部位，脹形結束后，會導致錐形環軋件大端面從內徑朝外徑的方向出現一個斜度，錐形環軋件的內壁中間位置出現內凹現象，脹形力過大還容易把錐形環軋件向上脹出脹形塊。即所述錐形環軋件脹形后會出現翹曲變形、內壁凹陷、尺寸精度不高等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種采用壓塊來實現鍛造鋁合金錐形環軋件的熱脹形方法，該方法能在脹形時通過壓塊對所述鍛造鋁合金錐形環軋件在高度方向進行壓縮，提高了脹形錐形環軋件的產品質量。

為解決上述技術問題，本發明所述鍛造鋁合金錐形環軋件的熱脹形方法，其技術方案包括以下步驟：

提供脹形機，該脹形機主要由芯軸滑塊、徑向滑塊、脹形塊、工作臺、導軌及壓塊組成；所述芯軸滑塊呈圓錐形并套裝在徑向滑塊內與徑向滑塊的錐形內圓周面配合，并且能在徑向滑塊內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，安裝在脹形機的導軌上并可沿導軌徑向來回移動，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形狀；當所述芯軸滑塊在徑向滑塊內沿軸向向下移動時能使各徑向滑塊沿徑向同步移動擴散使脹形塊脹形錐形環軋件，同時壓塊也同步擠壓所述錐形環軋件；當所述芯軸滑塊在徑向滑塊內沿軸向向上移動時脹形機可驅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軋件；在該脹形機的工作臺上還有可驅動錐形環軋件在該工作臺上沿中心軸線旋轉的導輥；

把熱軋鍛造鋁合金錐形環軋件套裝進脹形機，使其內圓錐面套在經預熱到100℃～130℃的脹形塊的外圓錐面外圍，此時，徑向滑塊處于合攏狀態，移動經預熱到100℃～130℃的壓塊使其內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軋件的上端面；