一种锻件改变锻件受打击面积的分锻模具锻造方法技术

本发明专利技术属于锻造成型领域，涉及一种锻件改变锻件受打击面积的分锻模具锻造方法。该方法包括：步骤1、针对锻件进行荒坯制备；锻件的厚度小于500mm，投影面积大于或等于0.8

【技术实现步骤摘要】
一种锻件改变锻件受打击面积的分锻模具锻造方法


[0001]本专利技术属于锻造成型领域，涉及一种锻件改变锻件受打击面积的分锻模具锻造方法。

技术介绍

[0002]TA15钛合金的名义成分为Ti
‑
6.5Al
‑
2Zr
‑
1Mo
‑
1V，其主要的强化机制是通过α稳定元素Al的固溶强化，加入中性元素Zr和β稳定元素Mo、V以改善工艺性能。该合金的Al当量6.58％，Mo当量为2.46％，属于高Al当量的近α型钛合金。因此，它既具有α型钛合金良好的热强性和可焊接性，又具有(α+ β)型钛合金的工艺塑性。
[0003]如图1所示的现有TA15钛合金锻件的投影面积～0.8m2，锻件投影面积较大，锻锤打击面积就大，每火次的变形量就小；而且锻件的厚度～35mm.锻件厚度薄，在从加热电炉中转移出到锤头模具上，锻造几锤后，锻件因为薄温度降低特别快，温度降低了，金属的塑性就不好了，金属流动性就差了，正在进行锻造的锻件温度低于终锻温度，那么锻件的变形抗力也变大了，不利于金属向阻力最小的模具型腔深处筋R处流动，而且低温下的金属热变形，金属容易出现表面和内部折叠裂纹，充不满等缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：是一种提高TA15合金常规锻模锻锻造时锻件成型方法，且减少模锻锻造火次数量；还能改善模锻件综合机械理化性能的分锻模锻造方法。
[0005]本专利技术采取的技术方案：
[0006]一种锻件改变锻件受打击面积的分锻模具锻造方法，包括：
[0007]步骤1、针对锻件进行荒坯制备；锻件的厚度小于500mm，投影面积大于或等于0.8
㎡
；
[0008]步骤2、使用预锻模模具预锻锻造，得到预锻件；预锻模模具包括上模和下模，上模的型模上设置有用于延展局部荒坯的凸起结构；凸起结构的厚度小于10mm，凸起结构的投影面积为0.3
‑
0.7倍的荒坯的投影面积；下模型腔补偿由凸起结构损失的上模型腔空间；
[0009]步骤3、对预锻件进行终锻整形，得到锻件。
[0010]锻造时，靠整体打击荒坯厚度方向，使宽度方向处于自由状态的荒坯沿宽度方向以展宽金属向最小阻力方向塑性流动充满模具型腔。
[0011]凸起结构的几何中心轴与荒坯的几何中心同轴。
[0012]凸起结构的厚度计算公式：
[0013]H
厚
＝～0.3H
锻件
；
[0014]H
锻件
是锻件的被打击方向厚度；H
厚
是分锻模有效凸台的厚度。
[0015]凸起结构的投影面积的计算公式：S
分
＝(0.3～0.7)S
投
；S
投
是锻件投影面积； S
分
是分段模设计有效投影面积。
[0016]使用预锻模模具预锻锻造，得到预段件，包括：
[0017]坯料在电炉中加热，到温装炉，加热温度在相变点以下25℃，保温时间60 分钟，保温系数冷料加热按0.8min/mm，热料回炉，保温按0.5min/mm计算。保温时间结束后，立即把保温后的荒坯出炉，上预模锻锻模，先轻击锻模1～2 锤，保证锻件在下模模具摆料定位良好，随后再重击锻模8～15锤，每锤的锤击时间间隔约1.5秒，使得上模的凸起锤入荒坯，荒坯沿自身宽度方向向外延展，保证局部变形；
[0018]锻造完成后，将预锻件空冷。
[0019]所述方法还包括：
[0020]若步骤3无法得到满足要求的锻件，对未满足要求的锻件进行步骤2和步骤3的操作，直到得到满足要求的锻件。
[0021]一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法。
[0022]本专利技术的优点和有益效果：该方法相比与常规的模锻锻造方法，采用了投一块分锻模模具的方式，锻造时保证了该项锻件的变形量，提高了锻件的强度，塑性好了，断裂韧性也提高了，锻件综合理化性能符合航空标准要求了。凸模+ 平模的交替使用，同时减少了该项产品生产火次，节约了能耗节省了生产成本。
附图说明
[0023]图1为锻件图；
[0024]图2为荒型图；
[0025]图3为分锻模模具图；
[0026]图4为终锻模模具图。
具体实施方式
[0027]在原来TA15合金常规锻锻造的基础上，增加一块分锻模模具(锻件互为左右件)投入使用；具体步骤如下：
[0028](1)进行荒坯制备；
[0029](2)分锻模准备和设备模具安装及调试：分锻模设备采用大型模锻对击锤， 6300KJ对击模锻锻锤，预锻模模具型腔的凸起的部分的宽度尺寸是原来模具的模具型腔宽度的一半尺寸大小；本实施例以图1的锻件为例，其现有模具的下模是型模，上模模具基本是平板模；本专利技术采用分锻模具，其上模是在沿分模面长度方向在中间位置设置有凸起的平板模。
[0030]根据凸起结构的厚度计算公式和投影面积的计算公式S
分
＝(0.3～0.7)S
投
；
[0031]H
厚
＝～0.3H
锻件
可以确定厚度系数和投影面积系数，从而确定上模模具锤击锻件局部面积即凸起的投影面积为0.5倍的锻件投影面积，锤击锻件局部厚度即凸起的厚度为5mm。
[0032]预锻造时靠整体打击锻件厚度方向，使宽度方向处于自由状态的荒型坯料沿宽度方向一展宽金属向最小阻力方向塑性流动充满模具型腔。
[0033](3)预锻模常规锻模锻锻造：坯料在电炉中加热，到温装炉，温度回升至规定温度时计保温时间；加热温度在相变点以下25℃(最高温度980℃)，保温时间60分钟，保温系数
冷料加热按0.8min/mm，热料回炉，保温按0.5min/mm 计算。保温时间结束后，立即把荒坯出炉模锻，坯料上模锻锻锤后，先轻击1～ 2锤，保证锻件在下模模具摆料定位良好，随后再重击8～15锤，每锤的锤击时间间隔约1.5秒，避免锤击过快造成锻件温升过快造成锻件粗晶。
[0034]锻造完成后，将锻件空冷；在后续的火次中采用凸模+平模替换使用的方式， 3～4火次后，锻件成型充满。本专利技术中如果一次预锻和终锻无法成型锻件，可以采用多次预段和终锻交替锻造，从而使锻件成型充满。
[0035]实施例1；
[0036]如图1所示：某飞机用钛合金锻件，材料牌号：TA15M；
[0037]锻件重量：90Kg；锻件轮廓如图1；下料选用Φ200
×
760钛合金棒材。
[0038]首先完成荒型(图2)的制造过程；将上述钛合金棒材在到温装料后，加热温度在相变点下35℃保温160分钟电炉；用2500t快锻机(4201007)锻荒，第一工步：(1火次完成)棒料锻方：1)Φ200
×
760倒角、镦粗至Φ246
×
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锻件改变锻件受打击面积的分锻模具锻造方法，其特征在于，包括：步骤1、针对锻件进行荒坯制备；锻件的厚度小于500mm，投影面积大于或等于0.8
㎡
；步骤2、使用预锻模模具预锻锻造，得到预锻件；预锻模模具包括上模和下模，上模的型模上设置有用于延展局部荒坯的凸起结构；凸起结构的厚度小于10mm，凸起结构的投影面积为0.3
‑
0.7倍的荒坯的投影面积；下模型腔补偿由凸起结构损失的上模型腔空间；步骤3、对预锻件进行终锻整形，得到锻件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，锻造时，靠整体打击荒坯厚度方向，使宽度方向处于自由状态的荒坯沿宽度方向以展宽金属向最小阻力方向塑性流动充满模具型腔。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，凸起结构的几何中心轴与荒坯的几何中心同轴。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，凸起结构的厚度计算公式：H
厚
＝～0.3H
锻件
；H
锻件
是锻件的被打击方向厚度；H
厚
是分锻模有效凸台的厚度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，凸起结...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志超，武洋斌，曹志，黄大卫，
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：