高温合金异形环锻件近净成形方法技术

本发明专利技术公开了一种高温合金异形环锻件近净成形方法权利，其特征在于，包括以下步骤：根据零件图设计锻件的形状及尺寸，将棒材镦粗冲孔后进行环轧，将环轧后得到的矩形环坯在胎膜中进行挤压制坯得到异形环坯，在讲异形环坯轧制成形。该方法采用近净成形的设计方法，能有效地提高材料利用率。该方法适用大型机匣的高温合金异形环锻件。温合金异形环锻件。温合金异形环锻件。

【技术实现步骤摘要】
高温合金异形环锻件近净成形方法


[0001]本专利技术涉及一种锻造成形方法，特别是涉及了一种高温合金异形环锻件近净成形方法。

技术介绍

[0002]航空发动机机匣作为航空发动机重要部件，是一种截面变化较大的大尺寸薄壁零件，其材料为难变形材料。常规设计机匣锻件，如图1所示，设计轮廓相对简单，零件1结构与锻件2结构，存在加大的加工余量，大大延长机匣加工周期，材料利用率15～25％左右。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种高温合金异形环锻件近净成形方法，该方法以零件图为依据以及近净成形的设计理念进行锻件图设计，锻件加工余量小。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术所述高温合金异形环锻件近净成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0005]步骤1：将零件图导入到制图软件中，对零件的轮廓点进行识别，然后将识别后的轮廓点连接起来，并在轮廓上增加加工余量，得到锻件的形状及尺寸；
[0006]步骤2：按一定规格将金属材料下料成棒材后，经镦粗冲孔获得冲孔环坯；将冲孔环坯放置在环轧机上进行环轧制坯，得到矩形环坯；
[0007]步骤3：将矩形环坯放置在胎膜挤压变形，得到异形环坯；
[0008]步骤4：将异形环坯套入环轧机的芯辊，驱动环轧机以一定的角速度旋转，并驱动芯辊带动异形环坯以一定的进给速度向主辊进给，使异形环坯壁厚变薄，外径扩大，最终轧制成异形环锻件。
[0009]进一步地，所述步骤1中，识别出轮廓点A～W共计23个，轮廓点处的加工余量为5～10mm，相邻两个轮廓点连接面的加工余量为3～6mm。
[0010]进一步地，所述步骤2中，矩形环坯的厚度为异形环坯的最大厚度，矩形环坯的高度为异形环坯的高度，矩形环坯的外径为异形环坯的最小外径。
[0011]进一步地，所述步骤3中，胎膜挤压变形分两次进行；先用带一定锥度的阳模对矩形环坯进行挤压变形成锥形环坯；再用与异形环坯内壁轮廓相同的阳模，与异形环坯外壁轮廓相同的阴模，将锥形环坯挤压变形成异形环坯。
[0012]进一步地，所述步骤3中，异形环坯的形状及尺寸是根据锻件图中锻件的形状及尺寸设计的，并且需要保证后续环轧过程中，将异形环坯轧制成锻件的变形量大于30％。
[0013]进一步地，所述步骤4中，主辊的角速度为0.8～1.2rad/s，芯辊的进给速度为0.2mm/s～2.0mm/s。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0015]本专利技术所述高温合金异形环锻件近净成形方法，采用近净成形的设计方法，能有效地提高材料利用率。据统计，本专利技术所述成形方法，其材料利用能够达到近40％。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0017]图1是常规设计异形环锻件示意图；
[0018]图2是零件的轮廓点识别示意图；
[0019]图3是本专利技术所述近净成形异形环锻件示意图；
[0020]图4是本专利技术所述近净成形异形环形锻件形状变化示意图；
[0021]图5是本专利技术所述胎膜制备异形环坯示意图；
[0022]图6是本专利技术所述胎膜成形异形环坯形状变化示意图；
[0023]图7是本专利技术所述异形环锻件成形示意图。
具体实施方式
[0024]本专利技术所述高温合金异形环锻件近净成形方法，需要提供锻造加热炉、压力机、轧环机、机械手等设备。其具体实施方式如下：
[0025]将零件图导入到制图软件中，对零件的轮廓点进行识别，识别出轮廓点A～W共计23个，图2所示，然后将识别后的轮廓点连接起来，并在轮廓上增加加工余量，轮廓点处的加工余量为5～10mm，相邻两个轮廓点连接面的加工余量为3～6mm，得到锻件形状与尺寸，如图3所示，锻件3的结构与零件1的结构相近，加工余量较小；
[0026]按一定规格将金属材料下料成棒材后，按照图4所示步骤进行加工，先将棒材(1)镦粗冲孔获得冲孔环坯(2)；将冲孔环坯(2)放置在环轧机上进行环轧制坯，得到矩形环坯(3)，矩形环坯(3)的厚度为异形环坯(4)的最大厚度，矩形环坯(3)的高度为异形环坯(4)的高度，矩形环坯(3)的外径为异形环坯(4)的最小外径；将矩形环坯(3)放置在胎膜的阴模中，驱动阳模从矩形环坯(3)内孔之上而下进行挤压变形，得到异形环坯(4)；将异形环坯(4)套入环轧机的芯辊，驱动环轧机以0.8～1.2rad/s的角速度旋转，并驱动芯辊带动异形环坯以0.2mm/s～2.0mm/s的进给速度向主辊进给，使异形环坯壁厚变薄，外径扩大，如图7所示，最终轧制成异形环锻件(5)。
[0027]上述胎膜挤压变形分两次进行，如图6所示，先用带一定锥度的阳模对矩形环坯(a)进行挤压变形成锥形环坯(b)，再用如图5所示的与异形环坯内壁轮廓相同的阳模1，与异形环坯外壁轮廓相同的阴模3，将锥形环坯(b)挤压变形成异形环坯(c)。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温合金异形环锻件近净成形方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将零件图导入到制图软件中，对零件的轮廓点进行识别，然后将识别后的轮廓点连接起来，并在轮廓上增加加工余量，得到锻件的形状及尺寸；步骤2：按一定规格将金属材料下料成棒材后，经镦粗冲孔获得冲孔环坯；将冲孔环坯放置在环轧机上进行环轧制坯，得到矩形环坯；步骤3：将矩形环坯放置在胎膜挤压变形，得到异形环坯；步骤4：将异形环坯套入环轧机的芯辊，驱动环轧机以一定的角速度旋转，并驱动芯辊带动异形环坯以一定的进给速度向主辊进给，使异形环坯壁厚变薄，外径扩大，最终轧制成异形环锻件。2.根据权利要求1所述高温合金异形环锻件近净成形方法，其特征在于：所述步骤1中，识别出轮廓点A～W共计23个，轮廓点处的加工余量为5～10mm，相邻两个轮廓点连接面的加工余量为3～6mm。3.根据权利要求1所述高温合金异形环锻件近净成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：强超，
申请(专利权)人：贵州安大航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：