一种“Z”型锻件成型的锻造方法技术

本发明专利技术属于锻造领域，涉及一种“Z”型锻件成型的锻造方法。包括：将来料锻至截面为方形的长方体的第一坯料；在第一坯料上设置四个分料处将第一坯料划分为五段，分别对第一段、第三段和第五段进行拔长得到上侧具有凸台的第二坯料，其中所述凸台位于第二段和第四段；将第二坯料的第二段的凸台中心处进行第一方向的弯曲，将第二坯料的第四段的凸台中心处进行第二方向的弯曲得到锻坯，第一方向第二方向相反；将锻坯放置于胎模中，锻造设备进行压制得到锻件；利用专用卡板和锻件进行比对，不覆盖时增加1火成型，直至覆盖，卡板的尺寸等于零件外廓尺寸。保证了锻件流线方向，降低了原材料消耗，提高了锻件的综合性能和寿命。提高了锻件的综合性能和寿命。提高了锻件的综合性能和寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种“Z”型锻件成型的锻造方法


[0001]本专利技术属于锻造领域，涉及一种“Z”型锻件成型的锻造方法。

技术介绍

[0002]负重轮“Z”型平衡肘是XX战车的关键零件，是连接负重轮与战车车体的主要承力构件。平衡肘零件的生产通常有两种方式，一是整体加工，先锻出整体毛坯，再机加成平衡肘零件，此种整体加工方法切断锻件流线，影响零件服役性能，而且大余量的锻造也造成了原材料的浪费；二是机械连接，就是采用分体式结构，零件由平衡肘轴与平衡肘臂组合而成，连接采用花键加热压(热套)后，端面进行焊接，此种连接方法往往不可靠，承载能力不够。传统成型方法往往制约着它的综合性能以及寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：提供一种“Z”型锻件成型的锻造方法，先根据“Z”型锻件的形状特点进行锻坯设计，结合设计的专用胎模，达到锻件小余量精确成型，同时保证锻件的流线方向。
[0004]为解决此技术问题，本专利技术的技术方案：
[0005]一种“Z”型锻件成型的锻造方法，包括：
[0006]将来料锻至截面为方形的长方体的第一坯料，第一坯料的截面等于锻件的最大截面；
[0007]在第一坯料上设置四个分料处将第一坯料划分为五段，分别对第一段、第三段和第五段进行拔长得到上侧具有凸台的第二坯料，其中所述凸台位于第二段和第四段；
[0008]将第二坯料的第二段的凸台中心处进行第一方向的弯曲，将第二坯料的第四段的凸台中心处进行第二方向的弯曲得到锻坯，第一方向的弯曲为向后弯曲，第二方向的弯曲为向前弯曲；
[0009]将锻坯放置于胎模中，锻造设备进行压制得到锻件；
[0010]利用专用卡板和锻件进行比对，检查锻件尺寸能否覆盖卡板，覆盖时完成锻造，不覆盖时增加1火成型，直至覆盖，卡板的尺寸等于零件外廓尺寸。
[0011]进一步地，胎模的弯曲处的外圆角处设置有导流槽。
[0012]进一步地，导流槽的圆角为R20。
[0013]进一步地，导流槽深度等于胎模型腔深度。
[0014]进一步地，将来料锻至截面为方形的长方体的第一坯料，具体包括：
[0015]锻造过程中加热规范为：将坯料加热到900℃，第一火次加热按240min，后续按照坯料保温系数：冷料0.8min/mm，热料0.5min/mm计算保温时间。
[0016]进一步地，将来料锻至截面为方形的长方体的第一坯料，具体包括：
[0017]分三火锻造第一坯料；每火次均按照变形量25％至40％的变形量拔长。
[0018]进一步地，第三火过程还包括对第一坯料进行局部拔长得到第二坯料。
[0019]进一步地，将锻坯放置于胎模中，锻造设备进行压制得到锻件，具体包括：
[0020]压制过程分两火完成，其中每火次的加热规范为：将坯料加热到900℃，第一火次加热按80min，后续按照坯料保温系数：冷料0.8min/mm，热料0.5min/mm计算保温时间。
[0021]进一步地，压制过程中每火次均按照变形量25％至40％的变形量压制。
[0022]本专利技术的有益效果是：通过设计锻坯及使用专用胎模，完成了“Z”型锻件的小余量精确成型，保证了锻件流线方向，降低了原材料消耗，提高了锻件的综合性能和寿命。
附图说明
[0023]图1为第一坯料示意图；
[0024]图2为第二坯料示意图；
[0025]图3为锻坯示意图；
[0026]图4为胎膜示意图；
[0027]图5为锻件示意图；
[0028]其中，1为分料处，2为弯曲点，3为导流槽，4为垂直分料线，5为中轴线。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术通过锻坯设计，将自由锻与胎模锻结合起来，将设计的锻坯放置在制作的胎模中进行压制，当压制到欠压≤5mm时，“Z”型锻件成型锻造完成，胎模及型腔尺寸根据“Z”型锻件的形状尺寸确定。通过上述设计锻坯及使用专用制作的胎模，完成了“Z”型锻件的成型锻造，保证了锻件流线方向，同时降低材料消耗，满足了“Z”型零件的加工。具体包括：
[0031]步骤一：锻坯设计
[0032]如图5，根据锻件的形状尺寸特点，设计锻坯形状如图3，锻坯为“Z”型长方体，通过自由锻拔长锻造和弯曲成型实现，具体如下：
[0033]1.将来料锻至截面为方形的长方体的第一坯料，长度随形，第一坯料的截面等于锻件的最大截面，截面的高宽比为2～2.5之间，其中锻件的最大截面为弯曲处截面；
[0034]2.在锻件弯曲处内圆角两侧切点处作垂直分料线将锻件分为五部分。根据五部分体积换算将上述第一坯料分料为五段，如图1所示；其中，第二段、第五段需进行加料，以补充后续弯曲工步的抽料，从而保证最终锻件的顺利成型，加料的体积为：
[0035]V＝(0.1～0.3)V1[0036]其中：V为第一坯料第二段、第五段加料的体积；
[0037]V1为锻件弯曲处体积；
[0038]锻件较薄时可取值0.3，锻件较厚时可取值0.1。
[0039]3.分料后将第一坯料进行拔长，得到第二坯料，如图2所示，第一坯料每段拔长的长度分别对应锻件每部分中轴线的长度，第一坯料的第一段、第三段和第五段截面高宽比
约2，第二段、第四段高宽比约2.5。
[0040]4.将第二坯料的第二段的凸台中心处进行第一方向的弯曲，将第二坯料的第四段的凸台中心处进行第二方向的弯曲得到锻坯，第一方向的弯曲为向后弯曲，第二方向的弯曲为向前弯曲，弯曲角度与锻件保持一致(～100
°
)，如图3所示。
[0041]步骤二：胎模制作
[0042]根据“Z”型锻件形状和锻造成型特点，设计胎模(如图4)进行两火次锻造：
[0043]1.在胎膜弯曲处外圆角处增加导流槽，导流槽的圆角为R20，导流槽深度等于胎模型腔深度。锻坯弯曲后弯曲处外圆角一般为缺肉状态，胎膜弯曲处外圆角上增加导流槽有利于外圆角处充型，并能一定程度减小压制过程中模具圆角处应力，减小模具开裂倾向；
[0044]2.胎模锻出模斜度设计为3
°
，减小充型时锻件与模具的摩擦力，有利于充型；
[0045]3.胎膜型腔按照锻件三维数模加工。
[0046]步骤三：采用自由锻方式锻至步骤一所述锻坯
[0047]a)加热规范：将坯料加热到工艺要求的温度(一般地，钛合金件推荐加热温度为[Tβ
‑
(20～50)]～[Tβ+(10～120)]℃，钢件推荐加热温度为980～1250℃)，并按照坯料要求保温系数计算保温时间(一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种“Z”型锻件成型的锻造方法，其特征在于，包括：将来料锻至截面为方形的长方体的第一坯料，第一坯料的截面等于锻件的最大截面；在第一坯料上设置四个分料处将第一坯料划分为五段，分别对第一段、第三段和第五段进行拔长得到上侧具有凸台的第二坯料，其中所述凸台位于第二段和第四段；将第二坯料的第二段的凸台中心处进行第一方向的弯曲，将第二坯料的第四段的凸台中心处进行第二方向的弯曲得到锻坯，第一方向的弯曲为向后弯曲，第二方向的弯曲为向前弯曲；将锻坯放置于胎模中，锻造设备进行压制得到锻件；利用专用卡板和锻件进行比对，检查锻件尺寸能否覆盖卡板，覆盖时完成锻造，不覆盖时增加1火成型，直至覆盖，卡板的尺寸等于零件外廓尺寸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，胎模的弯曲处的外圆角处设置有导流槽。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，导流槽的圆角为R20。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，导流槽深度等于胎模型腔深度。5.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋珂，何健，陈飞，张延珍，保彤，
申请(专利权)人：陕西宏远航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：