一种深盲孔筒形构件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种深盲孔筒形构件及其制造方法，包括以下步骤：采用棒状坯料，在加热炉中加热至变形温度，然后进行保温；棒状坯料经辊锻或挤压锻造制成一端为锥形的坯料；坯料另一端的非锥形端放入斜轧穿孔设备中，进行斜轧穿孔；斜轧穿孔进行至靠近锥形端时，坯料锥形端与轧辊模具脱离，横斜轧运动停止，取出成形坯料；对成形坯料施加径向变形，得到深盲孔构件。解决了现有技术中生产效率低、质量稳定性差、生产成本高的问题。本发明专利技术优点是：一次加热后对坯料实现连续整体较大的变形，辊锻坯料锥端细颈与斜轧穿孔一次完成；一体成形使得整体的同轴度等尺寸偏差易控制、芯棒不易产生变形、连续锻造过程中不易出现组织不均匀的情况。况。况。

【技术实现步骤摘要】
一种深盲孔筒形构件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及金属材料加工成形
，具体涉及一种深盲孔筒形构件及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着现代军事工业的发展，对产品性能要求不断提高，产品的组织性能要求高，某些产品的壳体具有深盲孔筒形件和头部变直径实心的特征，同时，随着兵器工业、航空航天等武器装备的快速发展，对深盲孔筒形构件的需求量越来越大，深盲孔筒形构件的快速制造与生产成为新时期的重要战略需求。
[0003]因此，需要设计一种深盲孔筒形构件及其制造方法，目的在于，解决现有技术中生产效率低、质量稳定性差的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于解决现有技术中生产效率低、质量稳定性差的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种深盲孔筒形构件制造方法，包括以下步骤：
[0007]S1：采用棒状坯料，在加热炉中加热至变形温度，然后进行保温；
[0008]S2：将步骤S1中加热后的棒状坯料经辊锻或挤压锻造制成一端为锥形的坯料；
[0009]S3：将步骤S2中坯料另一端的非锥形端放入斜轧穿孔设备中，进行斜轧穿孔；
[0010]S4：斜轧穿孔进行至靠近锥形端时，坯料锥形端与轧辊模具脱离，横斜轧运动停止，取出成形坯料；
[0011]S5：对成形坯料施加径向变形，得到深盲孔构件；
[0012]S6：对深盲孔构件进行热处理；
[0013]S7：热处理后，对锻件进行机加工，制造完成。
>[0014]现有技术是一般采用传统加工方式：1.自由锻+机加：采用自由锻造工艺生产的大直径棒状毛坯，根据图纸形状尺寸要求，切削加工出深盲孔；由于内孔较大，采用传统切削加工的方法，具有加工困难，切削耗损成本较高；由于采用切削去除大量材料，造成材料和成本的极大浪费；同时效率低下，周期较长。2.挤压成形：在挤压模具里采用凸模对棒料进行挤压，有常规挤压和等温锻挤压的方式，由于深盲孔筒形构件较长，挤压过程中易造成凸模弯曲、脱模困难、润滑不当形成壁厚差等问题，同时对挤压模具的要求非常高，挤压模具内压力往往较大；3.芯棒径锻/连续旋锻：采用在棒料中心冲盲孔，带芯棒进行径锻，连续旋转径锻实现壁厚减薄、长度变长的加工方法，但是生产过程中存在以下问题：整体的同轴度等尺寸偏差不易控制、芯棒易产生变形甚至损坏、连续锻打过程中易出现组织不均匀的情况、生产效率较低等。
[0015]本专利技术通过预制工艺锥形端，设计了深盲孔整体一体化成形方案，解决了现有技术中生产效率低、质量稳定性差的缺陷，现有技术的三辊斜轧一般用来制备无缝管，本专利技术
通过改进坯料工艺设计，针对Aermet100等超高强度钢，实现了盲孔筒形件的一体化成形。
[0016]进一步的，步骤S1中保温时间为1～4h；
[0017]所述保温时间为2.5h。
[0018]进一步的，步骤S1中加热至变形温度为1100～1200℃；
[0019]所述加热至变形温度为1190℃。
[0020]进一步的，步骤S5中径向变形采用三辊连轧方式；
[0021]所述三辊斜轧一般是用来做无缝管的，但是采用三辊连轧方式做盲孔筒形件的，并且是超高强度钢，预制工艺锥形端，设计一体化成形。
[0022]进一步的，步骤S7中的热处理的方法为：先淬火，再深冷处理，最后回火；
[0023]所述对深盲孔构件进行热处理，加热后保温，保温后进行油淬火，然后将构件进行深冷处理，最后回火。
[0024]进一步的，淬火的过程为：将深盲孔构件加热后至860～930℃，保温0.5～1h后进行油淬火；
[0025]所述深盲孔构件深冷处理条件为
‑
80～
‑
70℃，保温0.5～2h；
[0026]进一步的，回火的过程为深盲孔构件油淬火后，深盲孔构件加热至400～550℃后，将加热后的深盲孔构件进行回火4～6h。
[0027]进一步的，步骤S4中当斜轧穿孔进行至锥形端口时，坯料端头直径越变越小，轧辊模具与坯料不满足斜轧咬入条件，坯料锥形端与轧辊模具脱离，横斜轧运动停止，取出坯料；
[0028]所述斜轧穿孔进行至锥形端口时，如果轧辊模与坯料满足斜轧咬入条件，就会继续行进，不满足斜轧咬入条件时，坯料锥形端与轧辊模具会脱离，横斜轧运动停止，可以取出坯料。
[0029]进一步的，沿所述锥形筒的轴线方向设置有孔洞，所述孔洞在锥形筒内，所述锥形筒的壳体坚硬；
[0030]所述锥形筒应用在新一代高端武器装备重大工程的实施中，锥形筒的壳体要足够的强度和抗冲击性能。
[0031]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0032]1.本专利技术一种深盲孔筒形构件制造方法，一次加热后对坯料实现连续整体较大的变形，辊锻坯料锥端细颈与斜轧穿孔一次完成，同时实现构件的成形与改性，并实现整体近净成形，减少后续的切削加工。
[0033]2.本专利技术一种深盲孔筒形构件制造方法，辊锻坯料锥端细颈与斜轧穿孔一次完成，一体成形使得整体的同轴度等尺寸偏差易控制、芯棒不易产生变形、连续锻造过程中不易出现组织不均匀的情况、生产效率较高。
[0034]3.本专利技术一种深盲孔筒形构件制造方法，提高了生产效率、材料利用率、产品质量，有效解决深盲孔筒形产品的制造难题。
[0035]4.本专利技术一种深盲孔筒形构件制造方法，通过预制锥形端工艺，得到一种高强度的深盲孔筒形构件，经检测有较高的力学性能。
附图说明
[0036]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0037]图1是坯料结构剖面图。
[0038]图2是挤压后锥形结构剖面图。
[0039]图3是斜轧穿孔后坯料剖面图
[0040]图4是本专利技术结构剖面图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0042]实施例1
[0043]如图1
‑
4所示，本实施例为一种深盲孔筒形构件制造方法，基于需成形的深盲孔构件锻件的尺寸，材料为Aermet100超高强度钢，构件长度为1940mm，最大外径260mm，内孔直径188mm，长径比＞7，制造方法包括以下步骤：
[0044]1.如图1所示，根据构件用料计算棒状坯料外径为265mm，长度为900mm，在电阻炉中加热至1180～1200℃，保温2.5h；
[0045]2.将坯料转移至辊锻平台上，锻辊模具温度预热至350～400℃，采用辊锻方式使坯料一端发生变形，加工成锥形端，如图2所示，加工完成后，坯料温度不得低于1100℃。
[0046]3.将一端为锥形的坯料转移至三辊斜轧平台，轧辊与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深盲孔筒形构件制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用棒状坯料，在加热炉中加热至变形温度，然后进行保温；S2：将步骤S1中加热后的棒状坯料经辊锻或挤压锻造制成一端为锥形的坯料；S3：将步骤S2中坯料另一端的非锥形端放入斜轧穿孔设备中，进行斜轧穿孔；S4：斜轧穿孔进行至靠近锥形端时，坯料锥形端与轧辊模具脱离，横斜轧运动停止，取出成形坯料；S5：对成形坯料施加径向变形，得到深盲孔构件；S6：对深盲孔构件进行热处理；S7：热处理后，对锻件进行机加工，制造完成。2.根据权利要求1所述的一种深盲孔筒形构件制造方法，其特征在于，所述步骤S1中保温时间为1～4h。3.根据权利要求1所述的一种深盲孔筒形构件制造方法，其特征在于，所述步骤S1中加热至变形温度为1100～1200℃。4.根据权利要求1所述的一种深盲孔筒形构件制造方法，其特征在于，所述步骤S5中径向变形采用三辊连轧方式。5.根据权利要求1所述的一种深盲孔筒形构件制造方法，其特征在于，所述步骤S7中的热处理的方法为：先淬火，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，肖寒，黄树海，舒大禹，吴洋，詹红，柴舒心，王艳彬，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：