一种钛合金环锻件轧制成型工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钛合金环锻件轧制成型工装，包括：外径工装组件和内径工装组件；外径工装组件包括第一外径工装和第二外径工装；第一外径工装和第二外径工装均设置为环状，第一外径工装和第二外径工装的下端设置有形槽；第一外径工装和第二外径工装的下端均设置有向形槽内凸起的定型块；内径工装组件包括第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装；第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装的顶端中间均设置有凸块；第一内径工装的顶端设置有挡块，第一内径工装的凸块的上表面高于挡块的上表面。通过上述方式，本实用新型专利技术能够通过外径工装和内径工装的配合使用，满足复杂截面钛合金异形环高防形的要求。

A Rolling Tool for Titanium Alloy Ring Forging

The utility model discloses a rolling tooling for titanium alloy ring forgings, which includes: outer diameter tooling assembly and inner diameter tooling assembly; outer diameter tooling assembly includes the first outer diameter tooling and the second outer diameter tooling; the first outer diameter tooling and the second outer diameter tooling are both arranged in a ring; the lower end of the first outer diameter tooling and the second outer diameter tooling is provided with a shaped groove; the first outer diameter tooling and the second outer diameter tooling are arranged in a ring. The lower end of the fixture is provided with the fixed block convex in the directional groove; the inner diameter tooling assembly includes the first inner diameter tooling, the second inner diameter tooling, the third inner diameter tooling and the fourth inner diameter tooling; the top and middle ends of the first inner diameter tooling, the second inner diameter tooling, the third inner diameter tooling and the fourth inner diameter tooling are provided with the convex block; the top of the first inner diameter tooling is provided with the block, and the first inner diameter tooling is provided with the first inner diameter tooling. The upper surface of the bump is higher than that of the baffle. By the above way, the utility model can meet the requirements of high profile protection of titanium alloy special-shaped rings with complex cross-section through the combination of outer diameter tooling and inner diameter tooling.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金环锻件轧制成型工装
本技术涉及机械加工
，特别是涉及一种钛合金环锻件轧制成型工装。
技术介绍
由于钛合金材料具有密度低，且在高温下具有良好的抗蠕变性能等特点，钛合金材料在航空发动机零部件中被广泛的使用。但同时该材料具有锻造温度区间较窄，且材料流动性较差等缺点，基于这些局限性，现有航空发动机钛合金零部件很多锻件毛坯设计无法实现很高程度的防形设计，都是通过直环或简单的异形设计再利用后续大量的机械加工成型。现有的钛合金环锻件轧制成型工艺中的工装防形设计要求低，无法实现一些复杂截面的零部件高防形要求，还需要后续大量的机械加工成型，而后续大量的机械加工会切断锻造组织流线，降低产品的综合机械性能。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种钛合金环锻件轧制成型工装，能够满足钛合金环锻件的高防形要求。为达到上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钛合金环锻件轧制成型工装，包括：外径工装组件和内径工装组件；所述外径工装组件包括第一外径工装和第二外径工装；所述第一外径工装和第二外径工装均设置为环状，所述第一外径工装和第二外径工装的下端设置有形槽；所述第一外径工装和第二外径工装的下端均设置有向所述形槽内凸起的定型块；所述内径工装组件包括第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装；所述第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装的顶端中间均设置有凸块；所述第一内径工装的顶端设置有挡块，所述第一内径工装的凸块的上表面高于所述挡块的上表面。上述钛合金环锻件轧制成型工装，通过外径工装和内径工装的配合使用，能满足复杂截面钛合金异形环的高防形要求，可用于生产大斜度高壁厚变化比的钛合金环锻件，提高综合机械性能，有利于推广应用。优选的，所述第一外径工装下端的内壁与垂直面之间的角度为4°～8°。优选的，所述第二外径工装下端包括上支撑端和下支撑端，所述下支撑端设置在所述上支撑端的下方，所述下支撑端的厚度小于所述上支撑端的厚度。优选的，所述上支撑端的内壁与垂直面之间的角度为1.5°～3°，所述下支撑端的内壁与垂直面之间的角度为0.5°～1.5°。优选的，所述第二内径工装的凸块的高度大于所述第一内径工装的凸块的高度。优选的，所述第三内径工装的凸块的高度大于所述第二内径工装的凸块的高度。优选的，所述第四内径工装的凸块的高度小于所述第三内径工装的凸块的高度。优选的，所述第一外径工装和第二外径工装的上端均设置有键槽，用于放置连接键。附图说明图1是本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装中第一外径工装的示意图。图2是本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装中第二外径工装的示意图。图3是本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装中第一内径工装的示意图。图4是本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装中第二内径工装的示意图。图5是本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装中第三内径工装的示意图。图6是本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装中第四内径工装的示意图。图7是通过本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装制得第一环锻件毛坯件的示意图。图8是通过本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装制得第二环锻件毛坯件的示意图。图9是通过本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装制得第三环锻件毛坯件的示意图。图10通过本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装制得第四环锻件毛坯件的示意图。图11通过本技术一种钛合金环锻件轧制成型工装制得最终环锻件的示意图。附图说明：110第一外径工装、111定型块、112键槽、113形槽、120第二外径工装、121上支撑端、122下支撑端；210第一内径工装、211凸块、212挡块、220第二内径工装、230第三内径工装、240第四内径工装；300连接键、400主轴、500芯辊；610第一环锻件毛坯件、620第二环锻件毛坯件、630第三次预轧成型、640第四环锻件毛坯件、650最终环锻件。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参阅附图，一种钛合金环锻件轧制成型工装，包括：外径工装组件和内径工装组件。外径工装组件包括第一外径工装110和第二外径工装120。第一外径工装110和第二外径工装120均设置为环状。第一外径工装110和第二外径工装120的上端均设置有键槽112，用于放置连接键300，连接键300设置为长条状。环轧机电机驱动主轴400转动提供转动动力源，第一外径工装110通过连接键300与环轧机主轴400连接，连接键300一部分卡在第一外径工装110的键槽112内，连接键300一部分卡在环轧机主轴400内。第二外径工装120和环轧机主轴400的装配连接方式与第一外径工装110和环轧机主轴400的装配连接方式相同。第一外径工装110和第二外径工装120的下端设置有形槽113，形槽113部分的具体形状基于最终换锻件外径形状进行调整设计。第一外径工装110和第二外径工装120的下端均设置有向形槽113内凸起的定型块111，本技术中的定型块111的形状设置为圆弧，便于材料流动。定型块111与形槽113的边框之间形成凹槽，凹槽上表面到第一外径工装110下表面的距离称为凹槽深度，凹槽深度基于第一环锻件毛坯件610的厚度设计，一般凹槽深度比第一环锻件毛坯件610的厚度小3mm～8mm。圆弧下表面到第一外径工装110下表面的距离称为圆弧深度，凹槽深度要大于圆弧深度，这样的设置可使钛合金材料在预轧成形时更多的向周边堆积，增加环锻件周边的厚度，为后续轧制成功奠定基础。形成形槽113的第一外径工装110的下端的内壁与垂直面之间的角度为4°～8°，即图1中α角为8°～16°，此角度为第一外径工装110的脱模斜度，轧制时环锻件可以通过第一外径工装110的下端准确定位并通过合理的脱模斜度进行脱模。第二外径工装120的形槽113部分形状设计完全基于最终产品外径形状并考虑热收缩因素，其需与后续内径工装配合使用。第二外径工装120的形槽113深度需结合前工序中第一环锻件毛坯件610及第一内径工装210进行设置，在保证第一环锻件毛坯件610能顺利放进形槽113的同时还需保证第一内径工装210能卡入第二外径工装120下端以进行准确的定位。形成形槽113的第二外径工装120的下端包括上支撑端121和下支撑端122，下支撑端122设置在上支撑端121的下方，下支撑端122的厚度小于上支撑端121的厚度，也就是上支撑端121的内壁和下支撑端122的内壁之间形成一个台阶，便于对环锻件以及内径工装的定位。上支撑端121与产品接触，下支撑端122与内径工装接触。第二外径工装120的下端设置为两段不同斜度的脱模斜度，上支撑端121的内壁与垂直面之间的角度为1.5°～3°，下支撑端122的内壁与垂直面之间的角度为0.5°～1.5°，即图2中β角为3°～6°，γ角为1°～3°。这种梯度脱模斜度既可以保证产品顺利脱模，又可以保证内径工装与外径工装始终保持很小的间隙配合，能准确定位的同时又减少环轧过程飞边的产生。内径工装组件包括第一内径工装210、第二内径工装220、第三内径工装230和第四内径工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金环锻件轧制成型工装，其特征在于，包括：外径工装组件和内径工装组件；所述外径工装组件包括第一外径工装和第二外径工装；所述第一外径工装和第二外径工装均设置为环状，所述第一外径工装和第二外径工装的下端设置有形槽；所述第一外径工装和第二外径工装的下端均设置有向所述形槽内凸起的定型块；所述内径工装组件包括第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装；所述第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装的顶端中间均设置有凸块；所述第一内径工装的顶端设置有挡块，所述第一内径工装的凸块的上表面高于所述挡块的上表面。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金环锻件轧制成型工装，其特征在于，包括：外径工装组件和内径工装组件；所述外径工装组件包括第一外径工装和第二外径工装；所述第一外径工装和第二外径工装均设置为环状，所述第一外径工装和第二外径工装的下端设置有形槽；所述第一外径工装和第二外径工装的下端均设置有向所述形槽内凸起的定型块；所述内径工装组件包括第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装；所述第一内径工装、第二内径工装、第三内径工装和第四内径工装的顶端中间均设置有凸块；所述第一内径工装的顶端设置有挡块，所述第一内径工装的凸块的上表面高于所述挡块的上表面。2.根据权利要求1所述的一种钛合金环锻件轧制成型工装，其特征在于：所述第一外径工装下端的内壁与垂直面之间的角度为4°～8°。3.根据权利要求1所述的一种钛合金环锻件轧制成型工装，其特征在于：所述第二外径工装下端包括上支撑端和下支撑端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪波，黄震，刘小刚，杨超，
申请(专利权)人：奥科宁克航空机件苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32