一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法，包括如下步骤：（1）

【技术实现步骤摘要】
一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法


[0001]本专利技术公开了一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法，属于大型钛合金锻造

。

技术介绍

[0002]目前在航天领域的封头壳体部分在高温
、
高压下工作，一般用不锈钢
、
钛合金或超高强度钢进行模锻后加工而成
。
[0003]对于大型钛合金壳体锻件，采用自由锻加工而成，原材料利用率低，部分锻件的材料利用率不足
1%。
若采用模锻成形，因壳体锻件厚度小，变形抗力大，需要三万吨以上的设备才能完成模锻成形
。
[0004]因此如何利用现有的小设备生产大型钛合金壳体模锻件，以解决现在的痛点
。
[0005]现有技术分为自由锻与整体模锻，存在不足：（1）自由锻生产，材料利用率低，锻件成本太高；（2）
φ
800
的钛合金壳体模锻件，整体模锻成形需要3万吨的压力，设备能力不足
。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了减少锻件成本，必须采用模锻生产，需要设计新的成形方案，实现用现有的
8000
吨压机生产
φ
800
的钛合金壳体模锻件，因此本专利技术提供了一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法
。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法，包括如下步骤：（1）
、
下料；（2）
、
棒料倒角
、
车端面；（3）
、
模锻（
3.1
）
、
预锻，将棒料置于模具内，并进行加热，加热温度为
900
‑
100℃
，保温时间为
150
‑
250min
，然后预锻击打3锤，打击力为
5000
‑
6000T
；（
3.2
）
、
终锻，将预锻后的坯料置于模具内，并进行加热，加热温度为
900
‑
100℃
，保温时间为
80
‑
120min
，然后终锻击打3锤，打击力为
7000
‑
7800T
；使锻件完全成形，获得符合设计要求的锻件
。
[0008]优选地，上述步骤（
3.1
）和步骤（
3.2
）的加热温度为
950℃。
[0009]优选地，上述步骤（
3.1
）的保温时间是
200min。
[0010]优选地，上述步骤（
3.2
）的保温时间是
100min。
[0011]优选地，上述步骤（
3.1
）的打击力是
6000T。
[0012]优选地，上述步骤（
3.2
）的打击力是
7800T。
[0013]优选地，上述模具包括上模和下模，所述上模包括圆连接板
、
上模连接板
、
上模压圈
、
上模芯；所述下模包括下模芯
、
预应力圈以及顶杆；
所述下模芯放置于预应力圈内，下模芯底部设置一个顶杆，用于将锻件顶出，所述上模芯通过螺栓固定在上模连接板的下方，上模连接板通过螺栓固定在圆连接板的下方，上模压圈通过螺栓固定在上模连接板的下方，并且上模压圈围绕在上模芯的周圈，上模放置于下模上，所述圆连接板的外径大于下模芯的外径，架在预应力圈的上方，上模压圈和上模连接板位于预应力圈内，上模芯放置于下模芯的腔体内，上模压圈与上模芯之间存在空隙
。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过将原有锻件的整体成形方案改为分步成形，分布成型的方案通过设计合理的模具结构，实现分两步成形，而且两步成形的每一步成形的压力低于
8000T
，实现用现有的
8000 T
压机生产
φ
800
的钛合金壳体模锻件
。
附图说明
[0015]图1是本专利技术模具的结构示意图；图2是实施例中步骤
3.1
的锻造示意图；图3是实施例中步骤
3.2
的锻造示意图
。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步描述
。
以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围
。
[0017]实施例：如某型航空件的下壳体，材料为
TC4
，原材料规格为
Φ
800
×
400mm。
[0018]（1）
、
下料
Φ
700
×
150mm
；（2）
、
棒料倒角
、
车端面；（3）
、
模锻（
3.1
）
、
预锻，如图2所示，将棒料置于模具内，并进行加热，加热温度为
950℃
，保温时间为
200min
，然后预锻击打3锤，打击力为
6000T
；（
3.2
）
、
终锻，如图3所示，将预锻后的坯料置于模具内，并进行加热，加热温度为
950℃
，保温时间为
100min
，然后终锻击打3锤，打击力为
7800T
；使锻件完全成形，获得符合设计要求的锻件
。
[0019]如图1所示，上述模具包括上模和下模，所述上模包括圆连接板
1、
上模连接板
2、
上模压圈
3、
上模芯4；所述下模包括下模芯
5、
预应力圈6以及顶杆7；所述下模芯5放置于预应力圈6内，下模芯5底部设置一个顶杆7，用于将锻件顶出，所述上模芯5通过螺栓固定在上模连接板2的下方，上模连接板2通过螺栓固定在圆连接板1的下方，上模压圈3通过螺栓固定在上模连接板2的下方，并且上模压圈3围绕在上模芯4的周圈，上模放置于下模上，所述圆连接板1的外径大于下模芯4的外径，架在预应力圈6的上方，上模压圈3和上模连接板2位于预应力圈6内，上模芯4放置于下模芯5的腔体内，上模压圈3与上模芯4之间存在空隙
。
[0020]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法，其特征在于包括如下步骤：（1）
、
下料；（2）
、
棒料倒角
、
车端面；（3）
、
模锻（
3.1
）
、
预锻，将棒料置于模具内，并进行加热，加热温度为
900
‑
100℃
，保温时间为
150
‑
250min
，然后预锻击打3锤，打击力为
5000
‑
6000T
；（
3.2
）
、
终锻，将预锻后的坯料置于模具内，并进行加热，加热温度为
900
‑
100℃
，保温时间为
80
‑
120min
，然后终锻击打3锤，打击力为
7000
‑
7800T
；使锻件完全成形，获得符合设计要求的锻件
。2.
根据权利要求1所述的一种小设备锻造大型钛合金壳体工艺方法，其特征在于所述步骤（
3.1
）和步骤（
3.2
）的加热温度为
950℃。3.
根据权利要求1所述的一种小设备锻造大型钛合金壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，万剑平，刘其源，艾志斌，于杰，江荣忠，朱志军，蒋小飞，刘刚，
申请(专利权)人：无锡派鑫航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：