[發(fā)明專利]帶外島嶼凸臺的異型薄壁機匣環(huán)鍛件軋制方法

有效

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• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113579130B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 蘭箭;華林;毛華杰;錢東升;鄧加東
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21H1/22;B21K1/76
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 程力

本發(fā)明公開了一種帶外島嶼凸臺的異型薄壁機匣環(huán)鍛件軋制方法，目標異型薄壁機匣環(huán)鍛件的一部為近矩形截面環(huán)、另一部為近錐筒環(huán)且?guī)в型鈲u嶼凸臺，先下料鐓粗沖孔得到近矩形截面環(huán)坯，然后單邊擴口得到厚壁異型截面環(huán)坯，然后軋制得到異型截面環(huán)坯，然后先粗軋制得到帶內回轉凸臺的異型截面環(huán)坯，內回轉凸臺為一圈位于近錐筒環(huán)內側對應外島嶼凸臺高度位置處的環(huán)狀突起，再整形提高帶內回轉凸臺的異型截面環(huán)坯的圓度精度，最后精軋，近凈成形異型薄壁機匣環(huán)鍛件外表面并將內回轉凸臺體積轉移到外表面得到外島嶼凸臺。本發(fā)明近凈成形異型薄壁機匣環(huán)鍛件外表面并在外表面得到外島嶼凸臺，能保證外直徑和外島嶼凸臺精度，機加工余量低。

技術領域

本發(fā)明屬于鍛造和環(huán)件軋制技術領域，具體涉及一種帶外島嶼凸臺的異型薄壁機匣環(huán)鍛件軋制方法。

背景技術

在鍛造和環(huán)件軋制技術領域，將直徑較小壁厚較大的環(huán)坯軋制成為直徑較大壁厚減薄的環(huán)鍛件的鍛造工序稱為環(huán)件軋制。現(xiàn)有軋制裝備根據(jù)不同分類，可以分為臥式環(huán)軋機和立式環(huán)軋機，或者分為徑向環(huán)軋機和徑軸向環(huán)軋機。在這些環(huán)軋機上通過各種不同輥型配合能夠軋制出多種多樣截面形狀的環(huán)鍛件產品。但是現(xiàn)有的環(huán)軋機和軋制工藝生產的環(huán)鍛件產品都具有軸對稱回轉體特征，無法軋制在回轉體外表面帶有島嶼凸臺的環(huán)件(這里說的島嶼凸臺，表示凸臺具有一定高度且不連續(xù)，在回轉體環(huán)件外表面任意分布)。

對于上述帶外島嶼凸臺環(huán)件，如帶外島嶼凸臺的異型薄壁機匣環(huán)鍛件，在加上其普遍預留了較大的機加工余量，目前采用先軋制出包絡外島嶼凸臺的更大的回轉環(huán)鍛件，將外島嶼凸臺和其它精細輪廓都包絡在保羅面內，形成非常大壁厚的環(huán)鍛件，此時壁厚一般在40mm以上，再通過數(shù)控銑(因為數(shù)控車無法加工，通常需要5軸聯(lián)動銑削加工外表面的3D曲面)的方式，去除外表面除凸臺以外的多余材料，這樣不但浪費原材料(材料利用率只有5％左右)，而且由于不是軸對稱回轉特征，只能采用5軸數(shù)控加工，極大增加機加工周期和成本，降低了產品整體的制造效率，特別在航空航天領域，大量使用高溫合金鈦合金材料，不僅加工難度更大，而且浪費的原材料更昂貴。目前即使有用套模閉式軋制，但是因為上料裝模過程復雜，環(huán)坯溫降過大，使環(huán)件精密特征的成形非常困難，甚至不可能成形出這些精密特征。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種帶外島嶼凸臺的異型薄壁機匣環(huán)鍛件軋制方法，本發(fā)明通過精軋制近凈成形異型薄壁機匣環(huán)鍛件外表面并將內回轉凸臺體積轉移到外表面得到外島嶼凸臺，能保證環(huán)鍛件外直徑精度和外島嶼凸臺精度，降低了環(huán)鍛件機加工余量。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種帶外島嶼凸臺的異型薄壁機匣環(huán)鍛件軋制方法，目標異型薄壁機匣環(huán)鍛件的一部為近矩形截面環(huán)、另一部為近錐筒環(huán)且?guī)в型鈲u嶼凸臺，先下料鐓粗沖孔得到近矩形截面環(huán)坯，然后單邊擴口得到厚壁異型截面環(huán)坯，然后軋制得到異型截面環(huán)坯，然后先粗軋制得到帶內回轉凸臺的異型截面環(huán)坯，內回轉凸臺為一圈位于近錐筒環(huán)內側對應外島嶼凸臺高度位置處的環(huán)狀突起，再整形提高帶內回轉凸臺的異型截面環(huán)坯的圓度精度，最后精軋，近凈成形異型薄壁機匣環(huán)鍛件外表面并將內回轉凸臺體積轉移到外表面得到外島嶼凸臺；

所采用的精軋模具包括能主動旋轉的驅動輥、芯輥和組合套模，驅動輥或芯輥能直線進給；組合套模包括套模和能合圍成一圈的若干分瓣模，整圈分瓣模可拆卸的配合插放安裝在套模內圈的錐面上，套模外圈與驅動輥接觸且能被驅動輥帶動旋轉，整圈分瓣模內表面與異型薄壁機匣環(huán)鍛件外表面相吻合，芯模工作部外表面與異型薄壁機匣環(huán)鍛件內表面相適應，分瓣模具有對環(huán)坯軸向限位的結構且內表面對應位置設有與外島嶼凸臺相適應的凹槽。