一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法技术

本发明专利技术公开了一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法，包括(1)将棒状坯料一端放入镦粗工装内，并采用平砧沿棒状坯料的另一端的端部往高度方向镦粗，通过头部镦粗锯料获取镦粗坯料；(2)将镦粗坯料放入上下平砧之间，通过上下平砧将镦粗坯料的头部拍扁，使其成行为头部三角形；然后将拍扁的镦粗坯料再放入镦粗工装进行镦粗，重复操作获取具有一定头部宽度的展宽坯料；(3)将展宽坯料放入上下型砧之间，通过上下型砧将展开坯料的杆部延长获取具有一定杆部长度的弯曲前坯料；(4)将弯曲前坯料放入弯曲工装中，通过弯曲工装锻造出弯曲坯料；本发明专利技术既能够保证制造过程稳定可控，又能够降低材料消耗。材料消耗。材料消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法


[0001]本专利技术涉及航空锻造
，具体涉及一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法。

技术介绍

[0002]起落架外筒零件属于飞机起落架系统中尺寸最大、重量最重和结构最为复杂的零部件，一般外筒零件分为两个主要部分，头部的倒三角区域和杆部区域，具体结构如图1所示，锻件的截面变化剧烈，杆部和头部的横截面积相差几倍，外形轮廓十分复杂，按照锻件的复杂性分级，属于S4最复杂级别。由于起落架系统在飞机的起飞、降落过程中承受巨大的冲击力，对关键承力构件的性能水平和可靠性要求极高，起落架锻件不仅要满足设计指标要求，而且制造过程要求具有高的稳定性和可靠性。
[0003]目前，针对外筒锻件的制坯锻造工艺方法，都是将重点放在如何实现头部倒三角形的坯料制备，模具结构如图2所示，但是按照现有的技术在进行外筒锻造时，主要存在两个不足：(1)头部倒三角形区域尺寸的不可控，特别是在倒三角形区域的斜面处，往往依赖操作人员的技艺熟练程度来保证；(2)头部倒三角与杆部过渡处存在撕裂、啃料等表面缺陷，需通过机加排伤或打磨手段消除缺陷。
[0004]上述不足会导致外筒锻件在制造过程的操作与尺寸不稳定、材料浪费等问题，不利于航空产品的生产过程稳定性要求，影响飞机的安全性和可靠性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法，该方法既能够保证制造过程稳定可控，又能够降低材料消耗。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法，包括如下步骤：
[0008](1)将棒状坯料一端放入镦粗工装内，并采用平砧沿棒状坯料的另一端的端部往高度方向镦粗，通过头部镦粗锯料获取镦粗坯料；
[0009]所述镦粗工装的轴线上开有与棒状坯料直径相同的放料腔，放料腔的开口朝上，放料孔的深度为外筒锻件的杆部长度，放料腔的侧壁与镦粗工装地面之间倒斜角，角度为25
°
～35
°
；
[0010](2)将步骤(1)获取的镦粗坯料放入上下平砧之间，通过上下平砧将镦粗坯料的头部拍扁，使其成行为头部三角形；然后将拍扁的镦粗坯料再放入镦粗工装进行镦粗，重复操作2～3次获取具有一定头部宽度的展宽坯料；
[0011](3)将步骤(2)获取的展宽坯料放入上下型砧之间，通过上下型砧将展开坯料的杆部延长获取具有一定杆部长度的弯曲前坯料；
[0012]上型砧和下型砧结构相同且沿水平面对称设置，其整体呈长方体，其砧面与两侧面之间形成倒角，倒角的角度为20～50
°
；
[0013](4)将步骤(3)获取的弯曲前坯料放入弯曲工装中，通过弯曲工装锻造出弯曲坯料；
[0014]其中，所述弯曲工装包括上模和下模，所述上模的底面为砧面，砧面与侧壁的角度为140～160
°
，且砧面的长度约50mm；所述下模的轴线上开有放置腔，放置腔的开口朝上，且放料腔的两侧壁沿轴线对称，且之间形成5～8
°
的角度，侧壁的上部向外侧倾斜，使放置腔的侧壁上部与上模顶面之间的角度为150～165
°
；将弯曲前坯料放入杆部放入放置腔内，将上模沿头部的顶面往下锻造，使其形成外筒锻件荒坯形状。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016](1)采用弯曲工艺将坯料头部倒三角形不可控区域转变为具有简单轮廓尺寸，从而使弯曲前坯料的尺寸可控制，再通过弯曲模具保证头部三角形复杂的形状结构，能够有效地解决起落架外筒锻件在锻造过程中的稳定性难以控制的问题；
[0017](2)由于过程可控，材料实现定量体积分配，降低材料消耗，节约制造成本；起落架外筒的锻造工艺料工比控制在1.15以内，有效降低材料消耗20％以上，节约昂贵的航空材料；
[0018](3)有利用航空产品的过程稳定性和经济性，降低制造成本，提高飞机服役的安全性和可靠性。
附图说明
[0019]图1为现有技术飞机气起落架的结构示意图。
[0020]图2为现有技术制造外筒锻件的模具示意图。
[0021]图3为本专利技术制备方法的流程示意图。
[0022]图中标记：10、镦粗工装；20、上下平砧；30、上下型砧；40、弯曲工装；41、上模；42、下模；51、棒状坯料；52、镦粗坯料；53、展宽坯料；54、弯曲前坯料；55、外筒锻件荒坯形状。
具体实施方式
[0023]如图1所示，本实施例提供的一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法包括如下步骤：
[0024](1)将棒状坯料51一端放入镦粗工装10内，并采用平砧沿棒状坯料51的另一端的端部往高度方向镦粗，通过头部镦粗锯料获取镦粗坯料52。
[0025]所述镦粗工装10的轴线上开有与棒状坯料51直径相同的放料腔，放料腔的开口朝上，放料孔的深度为外筒锻件55的杆部长度，本实施例默认为杆部材和头部在棒状时期的长度相等，放料腔的侧壁与镦粗工装10地面之间倒圆角，角度大约25
°
～35
°
；将棒状坯料51放置在放料腔内，平砧从上往下镦粗，使棒状坯料51未在放料腔内的物料横向流动形成镦粗坯料52，并且通过倒圆角有利于头部与杆部之间的过度。
[0026]棒状坯料51的体积V＝3.14
×
D2/4
×
L
×
(1.1～1.2)，D为棒料直径，L为棒料长度。
[0027](2)将步骤(1)获取的镦粗坯料52放入上下平砧20之间，通过上下平砧20将镦粗坯料52的头部拍扁，使其成行为头部三角形；然后将拍扁的镦粗坯料52再放入镦粗工装10进行镦粗，重复操作2～3次获取具有一定头部宽度的展宽坯料53。
[0028]在不考虑斜面的情况下，展宽坯料53的头部区域体积根据头部宽度、高度以及厚
度相关，使得头部三角形区域比较容易控制，不需要额外敷料。
[0029](3)将步骤(2)获取的展宽坯料53放入上下型砧30之间，通过上下型砧30将展开坯料的杆部延长获取具有一定杆部长度的弯曲前坯料54。
[0030]上型砧和下型砧结构相同且沿水平面对称设置，其整体呈长方体，其砧面与两侧面之间形成倒角，倒角的角度为20～50
°
，可保证拔长时的坯料在过渡位置不会出现折叠、撕裂等缺陷，为便于安装。
[0031]弯曲前坯料54的杆部区域体积根杆部杆部的长度、宽度及头部厚度相关，使得杆部区域也易于控制，不需要额外敷料。
[0032](4)将步骤(3)获取的弯曲前坯料54放入弯曲工装40中，通过弯曲工装40锻造出弯曲坯料；其中所述弯曲工装40包括上模41和下模42，所述上模41的底面为砧面，砧面与侧壁的角度为140～160
°
，且砧面的长度约50mm；所述下模42的轴线上开有放置腔，放置腔的开口朝上，且放料腔的两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机起落架外筒锻件的制坯成形方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将棒状坯料一端放入镦粗工装内，并采用平砧沿棒状坯料的另一端的端部往高度方向镦粗，通过头部镦粗锯料获取镦粗坯料；所述镦粗工装的轴线上开有与棒状坯料直径相同的放料腔，放料腔的开口朝上，放料孔的深度为外筒锻件的杆部长度，放料腔的侧壁与镦粗工装地面之间倒圆角，角度为25
°
～35
°
；(2)将步骤(1)获取的镦粗坯料放入上下平砧之间，通过上下平砧将镦粗坯料的头部拍扁，使其成行为头部三角形；然后将拍扁的镦粗坯料再放入镦粗工装进行镦粗，重复操作2～3次获取具有一定头部宽度的展宽坯料；(3)将步骤(2)获取的展宽坯料放入上下型砧之间，通过上下型砧将展开坯料的杆部延长获取具有一定杆部长度的弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海成，昌春艳，张富淇，曾德涛，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院重庆大学，
类型：发明
国别省市：