消除异形环件椭圆度的成形模具及其成形方法技术

本发明专利技术公开了一种消除异形环件椭圆度的成形模具，用于异形环的胀挤成型，所述成型模具包括两块对称设置的胀挤工装和紧固工装，两块所述胀挤工装对应拼接形成模具主体，所述紧固工装套设在所述模具主体上用于将两块所述胀挤工装固定，两块所述胀挤工装拼接形成有处于模具主体内壁上的用于供异形环膨胀成型的异形槽和处于模具主体的中轴线位置的用于将所述模具主体固定在胀形机上的安装孔。本发明专利技术公开的成型模具由于异形槽的轮廓为设计轮廓，所以环坯胀挤加工时通过成型模具对环坯进行锁紧，保证环坯的轮廓为异形槽的轮廓，从而使环坯加工为设计轮廓和尺寸，以达到消除零件椭圆度，保证了异形环件在胀挤过程中尺寸稳定性的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
消除异形环件椭圆度的成形模具及其成形方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机零件
，特别地，涉及一种消除异形环件椭圆度的成形模具。此外，本专利技术还涉及一种利用上述成形模具进行加工的成形方法。

技术介绍

[0002]前安装边是航空发动机或燃气轮机的组成部件之一，长期处在高温的恶劣条件下，材料以GH3536等镍基高温合金为主，常采用锻件毛坯进行制作，现有的航空发动机前安装边通常为环形结构，采用异形环轧成形方式制作。
[0003]参照图5，前安装边为异形环的结构示意图，具体的，异形环400包括环形件，环形件经过轧制上下两端形成有环形凸起401，两个环形凸起401间隔设置时环形件中部形成环形槽402。现有的制作工艺是将环坯放入芯辊后进行轧制，由于与矩形截面环件的内外轮廓半径为定值的情况不同，异形环的外轮廓是非矩形截面，异形环内外轮廓的半径不是单一值而是多值。相应地，非矩形截面环件轧制用轧辊的工作半径也是多值的。轧制过程中，作旋转轧制运动的轧辊其不同工作半径处具有不同的线速度，这使得非矩形截面环件轧制时，轧辊与环件接触面具有不用的轧制速度和不同的轧制摩擦，这样会导致制造的异形环的整个环形件出现椭圆的风险。这会在一定程度上降低异形环轧合格品的成形几率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种消除异形环件椭圆度的成形模具及其成形方法，以解决如何消除异形环件生产过程中出现椭圆度的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种消除异形环件椭圆度的成形模具，用于异形环的胀挤成型，所述成型模具包括两块对称设置的胀挤工装和紧固工装，两块所述胀挤工装对应拼接形成模具主体，所述紧固工装套设在所述模具主体上用于将两块所述胀挤工装固定，两块所述胀挤工装拼接形成有处于模具主体内壁上的用于供异形环膨胀成型的异形槽和处于模具主体的中轴线位置的用于将所述模具主体固定在胀形机上的安装孔。
[0006]进一步地，所述异形槽包括沿所述模具主体高度方向间隔开设的第一环槽、第二环槽以及位于所述第一环槽和所述第二环槽之间的环肋，所述第一环槽、所述第二环槽以及所述环肋同轴设置，所述第一环槽与所述第二环槽直径相同且槽宽相同，所述环肋的内圆直径小于所述第一环槽直径。
[0007]进一步地，所述安装孔与所述第一环槽同轴设置且与所述第一环槽连通。
[0008]进一步地，所述第一环槽和所述第二环槽的槽底转角设置为弧形角，所述环肋的内圆一侧转角设置为弧形角。
[0009]进一步地，所述模具主体的外圆周开设有环形台阶，所述紧固工装套设在所述环形台阶上且与所述环形台阶适配。
[0010]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种消除异形环件椭圆度的成形方法，所述成形方法包括以下步骤：
[0011]S100：将棒料按照设定的长度尺寸进行切断下料形成坯料；
[0012]S200：将坯料的两端切削平整，然后在坯料的两端倒圆角；
[0013]S300：将坯料加热到设定的温度，然后进行保温；
[0014]S400：将步骤S300加热后的坯料进行镦粗，然后对坯料进行冲孔使坯料形成环坯；
[0015]S500：将环坯加热到设定的温度，然后进行保温；
[0016]S600：将步骤S500加热后的环坯转移到辗环机上进行环轧，使得环坯的中部形成环槽；
[0017]S700：将环轧后的环坯转移至胀形机，使环坯的中心孔套设在胀形机的工作中心，然后将模具主体装配在环坯表面，使环坯与异形槽配合，然后将模具主体上套上紧固工装，再启动胀形机使环坯膨胀至填充所述异形槽。
[0018]进一步地，所述步骤S200中，开设的圆角半径为5mm～8mm。
[0019]进一步地，所述步骤S300具体包括以下步骤：
[0020]S301：将坯料放入加热炉中进行预热，达到设定温度后进行保温；
[0021]S302：将加热炉温度升高，使预热后的坯料进行高温加热，将坯料加热到设定温度后，然后进行保温处理。
[0022]进一步地，所述步骤S400中，对坯料进行冲孔后还包括对坯料的孔进行马架扩孔，以使坯料中心孔的直径能与辗环机上的芯辊适配。
[0023]进一步地，所述步骤S600具体包括以下步骤：
[0024]S601：将环坯套设辗环机的芯辊上，然后移动芯辊使环坯嵌入主辊的异形槽中，然后使上锥辊和下锥辊分别与环坯的上端面和环坯的下端面抵接；
[0025]S602：开启辗环机，使环坯中部形成环槽。
[0026]本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术提供了一种消除异形环件椭圆度的成型模具，保证了异形环件在胀挤过程中尺寸稳定性。具体的，先将需要加工的环坯放入胀形机的工作台上，保证环坯与胀形机的工作中心同轴，然后将两块对称的专用胀挤工装合拢，使得模具主体环绕于环坯外，此时模具主体的下端面与胀形机的工作面抵接，且胀形机的工作中心穿过安装孔使模具主体与胀形机也同轴设置，环坯刚好与合拢后的模具主体形成的异形槽位置匹配，然后通过紧固工装将两块胀挤工装抱紧固定，将环坯和成型模具装配完成后将胀形机开启，胀形机的工作中心对环坯施加向外扩散的胀挤力，对环坯进行胀挤，使得环坯外侧与异形槽的槽壁接触贴合，由于异形槽的轮廓为设计轮廓，所以环坯胀挤加工时通过成型模具对环坯进行锁紧，保证环坯的外轮廓为异形槽的轮廓，因为模具主体的异形槽是标准的设计轮廓和尺寸，环坯通过胀挤后，环坯外轮廓与异形槽轮廓一致，从而使环坯加工为设计轮廓和尺寸，这样环坯就不会出现呈椭圆的风险，以达到消除零件椭圆度的目的，保证了异形环件在胀挤过程中尺寸稳定性的目的。
[0028]进一步地，本专利技术还提供了一种异形环件的成型方法，首先棒料通过锯床按照设定的长度尺寸进行切断形成需要加工的圆柱形坯料；然后将坯料放入车床对坯料的两端进行切削，使得两端端面平整，再通过倒角机在坯料的两端开设圆角，使得坯料具有平整的加工面，便于后续加工；再将进行外部轮廓修整后的坯料放入加热炉中进行加热，然后对坯料进行保温处理，使得热量在金属内部均匀分布，保温一段时间后，再将加热后的坯料放入锻
压机上进行锻造，使坯料锻造到合适的高度尺寸，将锻造好的坯料放入冲孔机进行开孔，使坯料形成环坯；然后趁热回炉继续加热到设定温度，保温一段时间后，将环坯转移到辗环机进行环轧加工，使环坯的中部形成环槽，将环轧后的环坯转移至胀形机，使环坯的中心孔套设在胀形机的工作中心，然后将成型模具装配在环坯表面，使环坯与异形槽配合，然后启动胀形机使环坯膨胀至填充所述异形槽，从而使得环坯与异形槽的轮廓重合，由于异形槽的轮廓为设计轮廓，所以胀形后的环坯也达到了设计尺寸。通过上述方法，因为模具主体的异形槽是标准的设计轮廓和尺寸，环坯通过胀挤后，环坯外轮廓与异形槽轮廓一致，从而使环坯加工为设计轮廓和尺寸，这样环坯就不会出现呈椭圆的风险，以达到消除零件椭圆度的目的，保证了异形环件在胀挤过程中尺寸稳定性。
[0029]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除异形环件椭圆度的成形模具，用于异形环的胀挤成型，其特征在于，所述成型模具包括两块对称设置的胀挤工装(101)和紧固工装(200)，两块所述胀挤工装(101)对应拼接形成模具主体(100)，所述紧固工装(200)套设在所述模具主体(100)上用于将两块所述胀挤工装(101)固定，两块所述胀挤工装(101)拼接形成有处于模具主体(100)内壁上的用于供异形环膨胀成型的异形槽(102)和处于模具主体(100)的中轴线位置的用于将所述模具主体(100)固定在胀形机上的安装孔(106)。2.根据权利要求1所述一种消除异形环件椭圆度的成形模具，其特征在于，所述异形槽(102)包括沿所述模具主体(100)高度方向间隔开设的第一环槽(103)、第二环槽(104)以及位于所述第一环槽(103)和所述第二环槽(104)之间的环肋(105)，所述第一环槽(103)、所述第二环槽(104)以及所述环肋(105)同轴设置，所述第一环槽(103)与所述第二环槽(104)直径相同且槽宽相同，所述环肋(105)的内圆直径小于所述第一环槽(103)直径。3.根据权利要求2所述一种消除异形环件椭圆度的成形模具，其特征在于，所述安装孔(106)与所述第一环槽(103)同轴设置且与所述第一环槽(103)连通。4.根据权利要求1所述一种消除异形环件椭圆度的成形模具，其特征在于，所述第一环槽(103)和所述第二环槽(104)的槽底转角设置为弧形角，所述环肋(105)的内圆一侧转角设置为弧形角。5.根据权利要求1所述一种消除异形环件椭圆度的成形模具，其特征在于，所述模具主体(100)的外圆周开设有环形台阶(107)，所述紧固工装(200)套设在所述环形台阶(107)上且与所述环形台阶(107)适配。6.一种消除异形环件椭圆度的成形方法，其特征在于，所述成形方法包括以下步骤：S100：将棒...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春宇，朴学华，江杨辉，盛俊英，皮克松，田永建，张丽，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：