[發(fā)明專利]高溫合金異形環(huán)鍛件近凈成形方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011053795.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114309398A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 強(qiáng)超
• 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: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/08;B21H1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高溫合金異形環(huán)鍛件近凈成形方法權(quán)利，其特征在于，包括以下步驟：根據(jù)零件圖設(shè)計鍛件的形狀及尺寸，將棒材鐓粗沖孔后進(jìn)行環(huán)軋，將環(huán)軋后得到的矩形環(huán)坯在胎膜中進(jìn)行擠壓制坯得到異形環(huán)坯，在講異形環(huán)坯軋制成形。該方法采用近凈成形的設(shè)計方法，能有效地提高材料利用率。該方法適用大型機(jī)匣的高溫合金異形環(huán)鍛件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍛造成形方法，特別是涉及了一種高溫合金異形環(huán)鍛件近凈成形方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣作為航空發(fā)動機(jī)重要部件，是一種截面變化較大的大尺寸薄壁零件，其材料為難變形材料。常規(guī)設(shè)計機(jī)匣鍛件，如圖1所示，設(shè)計輪廓相對簡單，零件1結(jié)構(gòu)與鍛件2結(jié)構(gòu)，存在加大的加工余量，大大延長機(jī)匣加工周期，材料利用率15～25％左右。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種高溫合金異形環(huán)鍛件近凈成形方法，該方法以零件圖為依據(jù)以及近凈成形的設(shè)計理念進(jìn)行鍛件圖設(shè)計，鍛件加工余量小。

為了解決上述問題，本發(fā)明所述高溫合金異形環(huán)鍛件近凈成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將零件圖導(dǎo)入到制圖軟件中，對零件的輪廓點進(jìn)行識別，然后將識別后的輪廓點連接起來，并在輪廓上增加加工余量，得到鍛件的形狀及尺寸；

步驟2：按一定規(guī)格將金屬材料下料成棒材后，經(jīng)鐓粗沖孔獲得沖孔環(huán)坯；將沖孔環(huán)坯放置在環(huán)軋機(jī)上進(jìn)行環(huán)軋制坯，得到矩形環(huán)坯；

步驟3：將矩形環(huán)坯放置在胎膜擠壓變形，得到異形環(huán)坯；

步驟4：將異形環(huán)坯套入環(huán)軋機(jī)的芯輥，驅(qū)動環(huán)軋機(jī)以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動芯輥帶動異形環(huán)坯以一定的進(jìn)給速度向主輥進(jìn)給，使異形環(huán)坯壁厚變薄，外徑擴(kuò)大，最終軋制成異形環(huán)鍛件。

進(jìn)一步地，所述步驟1中，識別出輪廓點A～W共計23個，輪廓點處的加工余量為5～10mm，相鄰兩個輪廓點連接面的加工余量為3～6mm。

進(jìn)一步地，所述步驟2中，矩形環(huán)坯的厚度為異形環(huán)坯的最大厚度，矩形環(huán)坯的高度為異形環(huán)坯的高度，矩形環(huán)坯的外徑為異形環(huán)坯的最小外徑。

進(jìn)一步地，所述步驟3中，胎膜擠壓變形分兩次進(jìn)行；先用帶一定錐度的陽模對矩形環(huán)坯進(jìn)行擠壓變形成錐形環(huán)坯；再用與異形環(huán)坯內(nèi)壁輪廓相同的陽模，與異形環(huán)坯外壁輪廓相同的陰模，將錐形環(huán)坯擠壓變形成異形環(huán)坯。

進(jìn)一步地，所述步驟3中，異形環(huán)坯的形狀及尺寸是根據(jù)鍛件圖中鍛件的形狀及尺寸設(shè)計的，并且需要保證后續(xù)環(huán)軋過程中，將異形環(huán)坯軋制成鍛件的變形量大于30％。

進(jìn)一步地，所述步驟4中，主輥的角速度為0.8～1.2rad/s，芯輥的進(jìn)給速度為0.2mm/s～2.0mm/s。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述高溫合金異形環(huán)鍛件近凈成形方法，采用近凈成形的設(shè)計方法，能有效地提高材料利用率。據(jù)統(tǒng)計，本發(fā)明所述成形方法，其材料利用能夠達(dá)到近40％。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是常規(guī)設(shè)計異形環(huán)鍛件示意圖；

圖2是零件的輪廓點識別示意圖；

圖3是本發(fā)明所述近凈成形異形環(huán)鍛件示意圖；

圖4是本發(fā)明所述近凈成形異形環(huán)形鍛件形狀變化示意圖；

圖5是本發(fā)明所述胎膜制備異形環(huán)坯示意圖；

圖6是本發(fā)明所述胎膜成形異形環(huán)坯形狀變化示意圖；

圖7是本發(fā)明所述異形環(huán)鍛件成形示意圖。

具體實施方式