[發明專利]一種中部有法蘭盤的臺階軸模鍛件的成型方法及裝置

有效

• 申請號: 201911266087.6
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111112529B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 曹玉如;田淼;安蘇娟;蘇麗芬
• 申請（專利權）人: 陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J5/00;B21K1/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 白瑤君

本發明涉及一種中部有法蘭盤的臺階軸模鍛件的成型方法及裝置，該方法包括：根據GH536設計鍛件的中部法蘭盤的體積和預設鐓比，確定待鍛造棒料的直徑；采用胎模，對確定直徑后的棒料預鍛造成形，得到中間坯料；中間坯料包括中部法蘭盤和貫穿中部法蘭盤的桿部；彎曲桿部，得到斜桿部，斜桿部的曲度為設計鍛件的斜度與彎曲偏移量之和；彎曲偏移量是根據設計鍛件的斜度和棒料的塑性確定的；斜桿部由中部法蘭盤分為頭部和尾部；將頭部壓扁，得到荒型坯料，荒型坯料由壓扁后的頭部、尾部和中部法蘭盤組成；采用終鍛模具，對荒型坯料終鍛造成型，得到模鍛件。

技術領域

本發明屬于鍛造技術領域，涉及一種中部有法蘭盤的臺階軸模鍛件的成型方法及裝置。

背景技術

GH536是一種添加了鈷和鎢的高溫合金，高溫強度高，可焊接性好，具有很好的抗應力腐蝕開裂性。主要用于制作航空和工業汽輪機的結構蓋、整流器殼體等，應用十分普遍。本發明案例研制的模鍛件，材料為GH536，該鍛件截面尺寸差異大，最大截面積與最小截面積之比為38∶1，在鍛造技術領域屬于典型的頭中尾截面差異大的鍛件，而且鍛件帶有一定的斜度，且中部法蘭盤與兩側頭部、尾部不同軸，屬復雜結構件。在研制過程中需要采取一系列合理可行的工藝措施來滿足鍛件成型需要和各項性能組織要求。

該鍛件成型的關鍵點在于：如何解決這種截面變化差異大、中部法蘭盤與頭部、尾部不同軸的GH536模鍛件成型的問題，同時需要設計合理的工裝模具及工藝流程，保證鍛件成型的一致性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對GH536臺階軸模鍛件鍛造變形抗力大，截面變化差異大，中部法蘭盤與頭部、尾部不同軸外形復雜的問題，采取一種利用胎膜鍛造荒型，預鍛成型，最終提升模鍛件成型率。

本發明采取的技術方案是：

第一方面，提供一種中部有法蘭盤的臺階軸模鍛件的成型方法，包括：

根據GH536設計鍛件的中部法蘭盤的體積和預設鐓比，確定待鍛造棒料的直徑；

采用胎模，對所述直徑的棒料預鍛造成形，得到中間坯料；所述中間坯料包括所述中部法蘭盤和貫穿所述中部法蘭盤的桿部；

彎曲所述桿部，得到斜桿部，所述斜桿部的曲度為所述設計鍛件的斜度與彎曲偏移量之和；所述彎曲偏移量是根據所述設計鍛件的斜度和所述棒料的塑性確定的；所述斜桿部由所述中部法蘭盤分為頭部和尾部；

將所述頭部壓扁，使得所述壓扁后的頭部的橫截面的形狀為長條形膠囊的橫截面；

采用終鍛模具，對荒型坯料終鍛造成型，得到模鍛件，所述荒型坯料由所述壓扁后的頭部、所述尾部和所述中部法蘭盤組成。

進一步的，根據所述設計鍛件的中部法蘭盤的體積和預設鐓比，確定待鍛造棒料的直徑，包括：

根據所述預設鐓比，確定直徑計算公式；

將所述中部法蘭盤的體積帶入所述計算公式，計算近似值；

從多個棒料的直徑中，選擇與所述近似值最接近的直徑為所述待鍛造棒料的直徑。

進一步的，所述斜度是15°，所述彎曲偏移量是5°。

進一步的，將所述中部法蘭盤的體積帶入所述計算公式，計算近似值，包括：

對所述中部法蘭盤的體積進行開三次根號，得到所述近似值。

第二方面，提供一種中部有法蘭盤的臺階軸模鍛件的成型裝置，包括：

確定模塊，用于根據設計鍛件的中部法蘭盤的體積和預設鐓比，確定待鍛造棒料的直徑；

預鍛造模塊，用于采用胎模，對所述直徑的棒料預鍛造成形，得到中間坯料；所述中間坯料包括所述中部法蘭盤和貫穿所述中部法蘭盤的桿部；