[發(fā)明專利]一種超大型鋁基復合材料環(huán)件的鍛造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810493765.1
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108526381B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉保亮;劉廣義;王海鵬;朱敏玲;章樂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安三角防務(wù)股份有限公司
• 主分類號: B21K1/76
• 分類號: B21K1/76;B21J5/00;B21J1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于鍛造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超大型鋁基復合材料環(huán)件的鍛造方法。本發(fā)明包含以下步驟：步驟一，根據(jù)零件的形狀、尺寸、材料特性，設(shè)計鍛件數(shù)模；步驟二，設(shè)計模鍛用荒坯圖和等溫鍛鐓餅、模鍛模具圖，并進行模具制造；步驟三，使用模鍛液壓機進行等溫鍛鐓餅；步驟四，使用專用機加設(shè)備進行機械加工；步驟五，使用模鍛液壓機進行等溫鍛模鍛；步驟六，對鍛件進行熱處理。本發(fā)明通過上述方法實現(xiàn)了超大型鋁基復合材料環(huán)件等溫鍛造的生產(chǎn)，具有工藝簡單、批量一致性好等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超大型鋁基復合材料環(huán)件的鍛造方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，大型環(huán)形件一般采用普通鋁合金經(jīng)過常規(guī)鍛造的方法來制造，采用這種普通鍛造方法，面臨疲勞壽命和安全性等諸多技術(shù)難題，難以滿足我國新型直升機的設(shè)計要求。而大型鋁基復合材料環(huán)件由于成形難度大，現(xiàn)有技術(shù)為普通鋁合金通過常規(guī)鍛造方法實現(xiàn)，此方式生產(chǎn)的鍛件存在尺寸精度差，表面質(zhì)量差，組織力學性能均勻性差，尤其是疲勞壽命低等一系列問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種超大型鋁基復合材料環(huán)件的鍛造方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種超大型鋁基復合材料環(huán)件的等溫鍛造方法，具體包含以下步驟：

步驟一，設(shè)計鍛件圖；

首先，分析零件圖，包括產(chǎn)品零件外廓尺寸、投影面積、最小截面厚度和最大截面厚度、內(nèi)徑大小和外徑大小結(jié)構(gòu)特征，其次，根據(jù)上述零件特征，確定鍛件余量、拔模斜度、圓角半徑參數(shù)，進而進行鍛件設(shè)計；

步驟二，設(shè)計模鍛用荒坯圖、等溫鍛鐓餅和模鍛模具圖，并進行模具制造；

荒坯圖以鐓餅過程每火次的變形量30％～60％，模鍛時變形量20％～50％，以及自由鍛各截面面積與相對應(yīng)處鍛件截面面積之比為1.1～1.3的原則設(shè)計；

根據(jù)荒坯尺寸，考慮模具與模座的裝卡，設(shè)計出鐓餅用平板模具，上、下模表面粗糙度按Ra1.6μm控制；

根據(jù)模具圖進行模具的加工制造，并嚴格控制上、下模的表面粗糙度；

步驟三，使用模鍛液壓機進行等溫鍛鐓餅；

其包括以下程序：

(a)模具預熱至100～350℃后安裝到模鍛設(shè)備上，安裝熱模鍛電加熱裝置繼續(xù)進行預熱至350～450℃；

(b)坯料在電爐中進行加熱，加熱溫度420～480℃，保溫時間按1.5～2.5min/mm計算；并對坯料進行包套，防止坯料降溫；

(c)坯料出爐后置于上、下平板模之間進行等溫鍛鐓餅，并控制每火次的壓下量和壓制速度，得到符合工藝要求的坯料；

(d)空冷；

重復上述a～d步驟4-6次；

步驟四，使用專用機加設(shè)備進行機械加工；

其包含以下程序；

(a)將坯料在普通車床上進行粗加工，上、下表面均勻加工；

(b)在數(shù)控車床上采用專用刀具進行精加工，保證坯料表面粗糙度；

步驟五，使用模鍛液壓機進行等溫鍛模鍛，包含以下程序：

(a)模具預熱至100～350℃后安裝到模鍛設(shè)備上，安裝熱模鍛電加熱裝置繼續(xù)進行預熱至350～450℃；

(b)噴涂專用石墨水劑：將坯料置于電爐中預熱至150～250℃，保溫90～120min后均勻噴涂潤滑劑，噴涂厚度0.4～0.6mm，保證坯料表面噴涂后石墨厚度均勻；