[發明專利]一種TA1高筒薄壁環坯雙向多道次自由復沖工藝成形的方法

在審

• 申請號: 202210654997.7
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115383039A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 劉君;王華東;楊家典;胡寶;常開富;劉明亮;胡剛;侯忠良
• 申請（專利權）人: 四川德蘭航宇科技發展有限責任公司
• 主分類號: B21K1/76
• 分類號: B21K1/76;B21J5/00;B21J5/06;B21J5/08;B21J5/10
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 趙嘉

本發明公開了一種TA1高筒薄壁環坯雙向多道次自由復沖工藝成形的方法，包括以下步驟：加熱—鐓粗滾圓或拔長平端面—沖盲孔—滾圓—漏孔——脹孔—反向脹孔—刮料—平端面。本發明通過采用沖盲孔、滾圓、漏孔、脹孔、反向脹孔、刮料、平端面等一些列工步，并且通過頭沖頭尺寸的優化實現了陰極輥用TA1超大尺寸高筒薄壁件環坯自由沖孔成形，避免了閉式沖孔模具投入的同時，確保了沖孔環坯無拉料、無走樣、壁厚均勻、無馬蹄形缺陷、無孔徑歪斜、沖孔底片薄等沖孔技術要求，從而滿足了馬架擴孔成形工藝需要，確保陰極輥用TA1旋壓毛坯后續工序的順利實現。

技術領域

本發明涉及一種TA1高筒薄壁環坯雙向多道次自由復沖工藝成形的方法，屬于鈦合金環鍛件鍛造技術領域。

背景技術

陰極輥用TA1旋壓毛坯屬于高筒薄壁環形鍛件，外徑Φ2400mm～Φ2700mm，鍛件高度920mm～980mm，徑向壁厚55mm～65mm，高壁比14～ 18，旋壓毛坯其制造過程基本為：鐓粗、沖孔、馬架擴孔、軋制、熱處理、粗加工、超聲波探傷等工序，在這些工序中尤以沖孔工序操作難度最大，因為鍛件高度將近1000mm，坯料鐓粗后高度高至1050mm，坯料鐓粗后外徑不足Φ800mm。如果沖孔孔徑太小，那么坯料馬架擴孔的馬棒直徑將更小，這嚴重影響馬棒的壽命；如果沖孔孔徑太大、沖孔底邊偏薄，那么將直接產生沖孔后坯料拉料(嚴重時，塌角可至R100mm)、走樣(中部外徑鼓肚、端面外徑縮小、底部翹曲)、壁厚不均、馬蹄形、孔徑歪斜等缺陷，并且這些缺陷難以在后續馬架、環軋工序中完全緩解，極大幾率會導致產品因尺寸不合格而報廢。

高筒薄壁件沖孔通常采用閉式沖孔的工藝方法，既可以得到較大尺寸孔徑，又可以降低沖孔底片厚度，從而提高原材料利用率，但由于該方法需要專門制造閉式沖孔模具。這種工藝方法不適合多品種小批量的產品制造，因為采用該方法，需要為每項產品制造專用的閉式沖孔模具，加之陰極輥鐓粗后坯料高、外徑大，閉式沖孔模具制造成本高，高昂的模具制造成本，必將降低產品銷售利潤。

為此，陰極輥用TA1旋壓毛坯沖孔常采用自由沖孔成形方法，現有的陰極輥用TA1旋壓毛坯的自由沖孔成形方法中存在的馬棒壽命低下、沖孔件形狀尺寸不符合要求以及較薄的沖孔底片等問題；為確保馬棒壽命、沖孔件形狀尺寸以及沖孔底片的厚度，這就需要對現有的自由沖孔成形方法進行優化，既保證產品質量，又控制產品制造成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種TA1高筒薄壁環坯雙向多道次自由復沖工藝成形的方法，以解決現有的陰極輥用TA1旋壓毛坯的自由沖孔成形方法中存在的馬棒壽命低下、沖孔件形狀尺寸不符合要求以及較薄的沖孔底片等問題。

本發明采取的技術方案為：一種TA1高筒薄壁環坯雙向多道次自由復沖工藝成形的方法，包括以下步驟：

(1)加熱，使用電爐對坯料進行加熱；

(2)鐓粗滾圓或拔長平端面，使用鍛造液壓機對坯料進行鐓粗滾圓或拔長平端面；

(3)沖盲孔，采用第一道圓錐形沖頭對坯料沖盲孔；

(4)滾圓，將坯料滾圓；

(5)漏孔，將坯料翻轉后，使用第二道圓錐形沖頭對坯料沖通孔；

(6)脹孔，使用第三道圓錐形沖頭對坯料脹孔；

(7)反向脹孔，將坯料翻轉后，使用第三道圓錐形沖頭對坯料脹孔；

(8)刮料，使用第四道圓柱形沖頭對坯料整形；

(9)平端面，使用上、下砧面對環坯的上下兩端平端面。

優選的，所述步驟(1)使用電爐進行加熱，坯料加熱溫度為950℃～1050 ℃，保溫時間0.5mm/min～1.0mm/min，電爐爐溫均勻性須達到±15℃。

優選的，所述步驟(2)中確保沖孔前坯料消除鐓粗鼓肚，沖孔前坯料高度滿足沖孔工序要求。