异形窗锻造净近成型工装及成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及锻造加工领域，公开了异形窗锻造净近成型工装及成型工艺，通过制作专用工装，对异形窗零件进行净近成型加工，解决了现有技术中该异形窗零件采用直筒状锻件坯料经机械加工成型，存在加工时间长，材料浪费大的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
异形窗锻造净近成型工装及成型工艺


[0001]本专利技术涉及锻造加工领域，具体涉及一种异形窗锻造净近成型工装及成型工艺。

技术介绍

[0002]在火箭发射器的舱段中有一异形窗零件，是火箭发射器的重要保护舱段，其最大外径Φ489,最小内径Φ385,高度230，最小壁厚3mm。异形窗零件1原由0Cr18Ni10Ti筒体锻件加工成型直筒状坯料，再经机械加工成型。如图1所示，其内侧对称分布的两种不同尺寸的八个减重窗口102需要用特制的T型铣刀加工，采用如图2所示的直筒锻件坯料加工，在完成直筒锻件坯料后，还需要经过平端面、粗车、铣吊耳、钻孔、精车、铣扁筋、铣腰型槽、铣八个减重窗口102、钳工修八个减重窗口102及抛光、清洗包装等工序，尤其对八个减重窗口102的铣加工及修型过程时间特别长，每件坯料上机床后整个机械加工过程需要连续不断的加工15天才能完成，加工效率低，大大制约了异形窗的生产进度。并且这样的加工方式，整体的原材料需求量大，直筒锻件坯料成型后续加工去除的材料较多，造成较多的原材料浪费。还因为是先锻造呈直筒状，坯料内部的金属流线均为直筒轴线方向，在机械加工过程中，铣加工成型的吊耳101，其根部金属流线被切断，导致其承重强度低，使得零件在吊装过程存在安全隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术意在提供异形窗锻造净近成型工装，以解决现有技术中该异形窗零件采用直筒状锻件坯料经机械加工成型，存在加工时间长，材料浪费大的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：异形窗锻造净近成型工装，包括芯棒，芯棒中部为成型段，成型段上端面和下端面均为圆弧面，上端面中部设有一号压印，下端面中部设有二号压印，一号压印和二号压印用于对异形窗零件内侧的两种不同尺寸的八个减重窗口进行锻压净近成型，芯棒两端下方设有支撑机构，支撑机构外侧设有驱动芯棒转动的驱动机构。
[0005]优选的，作为一种改进，成型段左侧设有限位台，成型段右侧设有定位台。
[0006]优选的，作为一种改进，芯棒的左、右两端均为方形的支撑段，支撑机构包括左平砧和右平砧，芯棒两端的支撑段通过左平砧和右平砧支撑放置。
[0007]优选的，作为一种改进，驱动机构为右平砧右侧设置的V型钳操作机，V型钳操作机设有夹持芯棒右端的V型钳，V型钳操作机能够通过V型钳夹持芯棒并驱动芯棒转动；左平砧左侧设有平口钳操作机，平口钳操作机通过平口钳夹持锻件坯料转动。
[0008]优选的，作为一种改进，芯棒成型段上方设有上型砧、下方设有下型砧，上型砧和下型砧上均设有半圆形的型腔。
[0009]本方案的原理及优点是：将已制备的轧环坯料加热后套在芯棒上，靠定位台和限位台进行定位，并将芯棒放置在左平砧、右平砧上。将上型砧安装在压力机上，压力机输出成形力通过上型砧向下锻压轧环坯料，压实轧环坯料后芯棒上的一号压印或二号压印嵌入
轧环坯料中成形锻件减重窗口，然后V型钳操作机夹持芯棒顺时针旋转、平口钳操作机夹持锻件坯料逆时针旋转，调整轧环坯料与芯棒的位置进行其他减重窗口的锻压成型。这样通过定位台、限位台、一号压印、二号压印的作用完成对异形窗零件的锻件净近成型，通过锻造的方式在锻件上成型外形尺寸接近零件尺寸的结构特征，锻件外形接近零件，可减小锻造后机械加工的加工余量，减少机械加工过程中去除的材料量，进而同等情况下可减少机械加工的时长，可有效改善现有技术中采用直筒锻件机械加工成型零件存在的材料浪费大、加工时间长的问题。
[0010]本专利技术还提供一种异形窗锻造净近成型工艺，包括以下工序：
[0011]A、工装制作，加工制造如权利要求5的异形窗锻造净近成型工装；
[0012]B、坯料准备，将原材料下料加热后锻成筒状的坯料；
[0013]C、净近成型，将坯料套入芯棒成型段，用压力机驱动上型砧对坯料锻压，使芯棒上的一号压印或二号压印嵌入坯料中成形锻件减重窗口，用V型钳操作机夹持芯棒顺时针旋转、平口钳操作机夹持坯料逆时针旋转，调整坯料与芯棒的位置进行八个减重窗口的锻压成型。
[0014]优选的，作为一种改进，在完成步骤C之后，将成型锻件进行固溶处理，固溶处理为将锻件在1020～1080℃下保温100～150min，再水冷。
[0015]优选的，作为一种改进，步骤A中将芯棒轴心线控制在同一直线上，芯棒成型段制作时在异形窗锻件尺寸基础上加放1％的热收缩量，使成型段与锻件冷却后减重窗口的形状尺寸一致。
[0016]优选的，作为一种改进，步骤B中加热为用电炉加热坯料至1150～1180℃，按0.4～0.6min/mm保温80～120min。
[0017]优选的，作为一种改进，步骤B中先将坯料加热后锻成直筒状，相同加热参数下再次加热后辗轧为带内法兰筒体状的轧环坯料。
[0018]本方案这样在锻压的过程中通过芯棒的定位台、限位台、一号压印、二号压印共同作用完成异形窗零件的减重窗口净近锻压成型，大幅减少机械加工的加工余量，节约材料成本，大幅减少加工周期，现有技术需要15天才能完成单件加工，而本方案只需要6天即可完成单件加工，提高了加工效率。通过对加热参数进行规范保证了锻件加热质量，热处理规范保证了理化实测参数优于标准要求检测参数。并且这样的净近成型加工可保证金属流动均匀、流畅，保证锻件内部无折叠、穿筋、裂纹等锻造缺陷，成型的锻件吊耳根部金属流线连续，承载强度比现有技术直筒锻件坯料成型更高，吊耳不存在安全隐患。
附图说明
[0019]图1为异形窗零件的结构示意图。
[0020]图2为现有技术直筒锻件的纵剖图。
[0021]图3为本专利技术实施例1的结构示意图。
[0022]图4为本专利技术实施例1中芯棒的结构示意图。
[0023]图5为本专利技术实施例1中平口钳夹持锻件坯料的示意图。
[0024]图6为本专利技术实施例1中V型钳夹持芯棒的示意图。
[0025]图7为本专利技术实施例1中上型砧、下型砧对锻件坯料进行修整的示意图。
[0026]图8为本专利技术实施例2中锻件坯料的剖视图。
[0027]图9为本专利技术实施例2中轧环坯料的剖视图。
[0028]图10为本专利技术实施例2中净近成型第一步的示意图。
[0029]图11为本专利技术实施例2中净近成型第二步的示意图。
[0030]图12为本专利技术实施例2中净近成型第三步的示意图。
[0031]图13为本专利技术实施例2中净近成型第四步的示意图。
[0032]图14为本专利技术实施例2中净近成型第五步的示意图。
[0033]图15为本专利技术实施例2中净近成型第六步的示意图。
[0034]图16为本专利技术实施例2中净近成型第七步的示意图。
[0035]图17为本专利技术实施例2中进行修整的状态示意图。
[0036]图18为现有技术加工异形窗零件吊耳根部金属流线图。
[0037]图19为本专利技术实施例2加工异形窗零件吊耳根部金属流线图。
具体实施方式
[0038]下面通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.异形窗锻造净近成型工装，其特征在于：包括芯棒，芯棒中部为成型段，成型段上端面和下端面均为圆弧面，上端面中部设有一号压印，下端面中部设有二号压印，一号压印和二号压印用于对异形窗零件内侧的两种不同尺寸的八个减重窗口进行锻压净近成型，芯棒两端下方设有支撑机构，支撑机构外侧设有驱动芯棒转动的驱动机构。2.根据权利要求1所述的异形窗锻造净近成型工装，其特征在于：成型段左侧设有限位台，成型段右侧设有定位台。3.根据权利要求2所述的异形窗锻造净近成型工装，其特征在于：芯棒的左、右两端均为方形的支撑段，所述支撑机构包括左平砧和右平砧，芯棒两端的支撑段通过左平砧和右平砧支撑放置。4.根据权利要求3所述的异形窗锻造净近成型工装，其特征在于：所述驱动机构为右平砧右侧设置的V型钳操作机，V型钳操作机设有夹持芯棒右端的V型钳，V型钳操作机能够通过V型钳夹持芯棒并驱动芯棒转动；左平砧左侧设有平口钳操作机，平口钳操作机通过平口钳夹持锻件坯料转动。5.根据权利要求4所述的异形窗锻造净近成型工装，其特征在于：芯棒成型段上方设有上型砧、下方设有下型砧，上型砧和下型砧上均设有半圆形的型腔。6.异形窗锻造净近成型工艺，其特征在于：包括以下工序：A、工装制作，加工制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗华，黄小腾，罗方，邹科，陈冲，
申请(专利权)人：遵义航天新力精密铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：