一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，具体步骤为：进行旋压模具仿形，在旋压模具上夹装零件毛坯；确定最终零件具体参数，根据最终零件具体参数确定旋压加工的旋压道次、旋压道次起点、滚轮圆弧和道次间距，对零件毛坯进行第一次多道次旋压，检测零件毛坯拉伸量，进行第一次热处理，其中旋压时，零件毛坯的转速200r/min～250r/min，进给比0.8mm/r

【技术实现步骤摘要】
一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺


[0001]本专利技术属于旋压成型
，具体属于一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺。

技术介绍

[0002]航空工业用的薄壁回转体钣金零件多采用传统的卷焊+涨型成形方式加工，但采用此种成型工艺存在零件自身强度低、成型精度差容易回弹、材料利用率低、容易产生裂纹等缺点。旋压成形因少无切屑而具有材料利用率高的特点，且旋压后的零件尺寸及形位公差小，强度、硬度及抗疲劳性能显著提高，凭借这一其他工艺方法所不能比拟的优势，旋压技术在钣金成型加工中应用较为广泛。
[0003]旋压成型在实际应用中也存在旋压成型理论基础薄弱，实际多以经验加工为主，故存在加工风险大，实际应用范围小的缺点，目前旋压成型工艺主要应用在铝、铜、不锈钢等材料的零件加工过程中，航空用高温合金零件强度高，加工抗力大，常规旋压加工易出现回弹、撕裂、起皱等问题，所以旋压加工在高温合金成型加工应用极少。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，对常规多道次旋压加工工艺进行改进，实现直筒类高温合金毛坯材料的多道次旋压成型，将其加工成图纸所需型面零件。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，具体步骤为：
[0006]S1进行旋压模具仿形，在旋压模具上夹装零件毛坯；
[0007]S2确定最终零件具体参数，根据最终零件具体参数确定旋压加工的旋压道次、旋压道次起点、滚轮圆弧和道次间距，对零件毛坯进行第一次多道次旋压，检测零件毛坯拉伸量，进行第一次热处理，其中旋压时，零件毛坯的转速200r/min～250r/min，进给比0.8mm/r
‑
2mm/r，滚轮圆弧半径为3mm～6mm；
[0008]S3第一次热处理后，进行第二次多道次旋压，第二次热处理，贴膜精旋，得到最终零件。
[0009]进一步的，步骤S1中，滚轮圆弧切点与旋压模具型面安全距离为1.8mm。
[0010]进一步的，步骤S2中，所述旋压道次为17次。
[0011]进一步的，步骤S2中，所述旋压道次起点为零件毛坯端头起旋，每道次逐步向内压型。
[0012]进一步的，所述道次间距为滚轮圆弧半径的1～2倍。
[0013]进一步的，步骤S2中，第一次多道次旋压后，零件毛坯拉伸量小于25％。
[0014]进一步的，步骤S2中，所述第一次热处理在600℃
±
30℃条件下，进行30min炉冷退火。
[0015]进一步的，步骤S3中，第二次热处理在600℃
±
30℃条件下，进行30min炉冷退火。
[0016]进一步的，步骤S3中，所述精旋时，旋压模具与滚轮间隙0.7mm，滚轮圆弧半径为2mm，零件毛坯的转速200r/min～250r/min，进给比0.8mm/r
‑
2mm/r。
[0017]进一步的，每道次加工完成后检查零件毛坯边缘是否产生毛刺，若产生毛刺进行打磨后进行下一道次加工。
[0018]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0019]本专利技术提供一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，通过选用较不锈钢材料旋压加工时半径更小的滚轮、调节零件毛坯具有更高的转速，并在旋压加工过程中进行多次退火处理，成功解决了高温合金材料旋压加工中所遇到的各类难题，首次实现了高温合金(GH2150)的多道次旋压成型。
[0020]本专利技术的多道次扩口旋压成型工艺的成型精度高，表面光洁度好，回弹小，采用涨型成型此类高温合金零件型面轮廓度基本在1mm以上，本专利技术采用多道次旋压成型零件经过检测型面轮廓度为0.58mm，型面轮廓度越小表示零件型面越接近产品理论尺寸，加工质量越高，可以明显提高产品使用性能，提高使用寿命。
[0021]本专利技术的多道次扩口旋压成型工艺的加工效率高，直接将直筒毛坯旋压成为零件，旋压成型加工时间不超过2小时，完整加工周期不超过5天，而传统的涨型成型工艺加工此类零件先需要采用分段分别成型，再焊接为整体，再整体精校型，完整加工周期需要25～30天，采用本专利技术工艺所需零件的加工周期缩短80％，可以极大地降低产品加工成本。
[0022]本专利技术的多道次扩口旋压成型工艺的需求模具数量少，采用旋压成型工艺只需要一套旋压成型模具即可以加工成型，而采用涨型工艺，分别需要一套分段成型模具、焊接夹具、整体成型模具，模具成本降低60％，降低加工成本。
附图说明
[0023]图1零件毛坯图；
[0024]图2本专利技术最终零件图；
[0025]图3本专利技术旋压滚轮道次设计；
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。
[0027]本专利技术提供一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，具体步骤为：
[0028](1)使用机床对旋压模具进行仿形，设计滚轮圆弧切点与旋压模具型面安全距离为1.8mm，避免旋压过程中过切，伤及零件毛坯和模具，仿形完成后装夹零件毛坯并夹紧，涂抹润滑油，准备加工；
[0029](2)最终零件加工为大端直径为ΦBmm，小端直径为ΦAmm,高度hmm,壁厚ξmm的喇叭筒形零件，根据上述尺寸参数确定旋压加工时的旋压道次、旋压道次起点、滚轮圆弧、各道次的间距以及机床主轴转速和进给等参数，并将上述参数输入机床，其中机床主轴转速：200～250r/min，进给：0.8～2mm/r；滚轮圆弧：半径3～6mm；
[0030](3)在旋压模具的大端端面和旋压模具内圆对刀后开始按设定参数以及旋压道次进行旋压加工，每道次加工完成后检查零件边缘，若产生毛刺应打磨去除后方可进行下一
道次加工，避免零件边缘产生细微裂纹后继续扩口旋压造成零件撕裂。
[0031](4)第一次多道次旋压加工后，检测零件大端口部材料拉伸量，为避免继续拉伸材料导致零件大端口部撕裂，取下零件进行第一次退火，以消除加工应力，若不进行退火后续道次零件极易产生裂纹而报废。
[0032](5)第一次退火后，再进行第二次多道次旋压加工，为降低加工抗力减少回弹，提高零件表面光洁度和提高成型精度，进行第二次退火，第二次退火后进行贴模精旋，滚轮和模具间隙设置为0.7mm，滚轮更换为圆弧半径为2mm滚轮，进给设置为0.8mm/r，转速不变进行一道次旋压加工进行精校型，得到图纸所需型面零件。
[0033]实施例1
[0034]旋压成型工艺过程和旋压道次轨迹设计如下：
[0035]1.零件基本状态：
[0036]零件毛坯为直筒形，材料为高温合金(GH2150)，厚度ξ1.8mm，筒体直径ΦA 378mm,高度h475mm,筒体上有一条纵向氩弧焊焊缝，最终零件加工成大端直径为ΦB 457mm、小端直径为ΦA 368mm、高度h475mm、壁厚ξ1.8mm、大端圆弧R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，其特征在于，具体步骤为：S1进行旋压模具仿形，在旋压模具上夹装零件毛坯；S2确定最终零件具体参数，根据最终零件具体参数确定旋压加工的旋压道次、旋压道次起点、滚轮圆弧和道次间距，对零件毛坯进行第一次多道次旋压，检测零件毛坯拉伸量，进行第一次热处理，其中旋压时，零件毛坯的转速200r/min～250r/min，进给比0.8mm/r
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2mm/r，滚轮圆弧半径为3mm～6mm；S3第一次热处理后，进行第二次多道次旋压，第二次热处理，贴膜精旋，得到最终零件。2.根据权利要求1所述的一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，其特征在于，步骤S1中，滚轮圆弧切点与旋压模具型面安全距离为1.8mm。3.根据权利要求1所述的一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，其特征在于，步骤S2中，所述旋压道次为17次。4.根据权利要求1所述的一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，其特征在于，步骤S2中，所述旋压道次起点为零件毛坯端头起旋，每道次逐步向内压型。5.根据权利要求1所述的一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小成，李新孝，毛克亮，杨宗翰，杨讲化，靳雪银，郑朋，宋长荣，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：