【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环件加工方法领域，特别是涉及一种环件成形方法。
技术介绍
1、随着新一代航天运载火箭用铝合金结构件向大型化、整体化和轻量化的发展，现役运载火箭用7a04铝合金锻环难以满足使用要求。采用新一代高韧高淬透性的7085超强铝合金环件替代现有7a04铝合金锻环，是实现运载火箭用铝合金构件整体化和轻量化的重要途径。在铝合金环件的塑性成形过程，包括铸锭多向锻开坯、马杠扩孔和环件轧制等多个工艺步骤且相互作用。前期研究发现，超强铝合金环件存在性能偏低、径向应变均匀性有待进行一步提高等缺陷。因此，探讨铝合金环件成形行为，对提高环件的综合性能和性能均匀性具有重要的意义。
2、现有技术中，无缝环件成形方式主要为锻环、立式环轧和卧式环轧三种成形方式。与立式环轧和卧式环轧不同的是，锻环采用锻造机设备，它是对金属毛坯(不包括板材)施加外力，通过塑性变形成为合适的压缩力的环形物体，通常使用液压机或快锻机通过墩粗、拔长等工艺来实现。锻造过程建立了精细的晶粒结构并改善了金属的物理性。该环件成形方式设备要求低，生产效率高，然而，产品尺寸和成形精度低，且环件受设备闭合高度影响，无法生产大型环件。立式环轧与卧式环轧成形工艺基本一致，均包括锻造、冲孔、马杠扩孔、环件轧制工艺，然而，环件轧制方式为立式，环轧设备相对简单，且由于环件为立式，受环轧设备高度影响，无法生产大型环件。卧式环轧为大型环件生产的重要手段，然而，大型环件在轧制过程中容易出现环件不均匀变形和失稳现象，造成环件报废。
3、因此，如何有效提高环件成形的均匀性，是本领域技术
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种环件成形方法，用于改善环件成形的均匀性，提高产品质量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种环件成形方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：获取坯料，将所述坯料加热至目标温度，并对所述坯料进行锻造，获得锻件；
5、步骤s2：对所述锻件进行冲孔，获取具有第一尺寸内孔的环件；
6、步骤s3：对所述环件进行双尺寸芯轴马杠扩孔加工，并对马杠扩孔加工后的所述环件进行回火处理；
7、步骤s4：采用环轧机对回火处理后的所述环件进行环件轧制，获得环件成品；
8、并且，所述步骤s3中，所述双尺寸芯轴马杠扩孔加工包括：
9、步骤s31：对所述环件进行预热，采用液压机对预热后的所述环件进行第一道次马杠扩孔；
10、步骤s32：采用液压机对所述环件进行第二道次马杠扩孔；并且，所述第一道次马杠扩孔与所述第二道次马杠扩孔中所述液压机的芯轴直径均为第一直径，所述第一直径比所述第一尺寸小20-60mm；
11、步骤s33：对所述环件进行回火处理；
12、步骤s34：采用液压机对所述环件进行第三道次马杠扩孔；
13、步骤s35：采用液压机对所述环件进行第四道次马杠扩孔，获得具有第二尺寸内孔的环件，并且，所述第三道次马杠扩孔与所述第四道次马杠扩孔中所述液压机的芯轴直径均为第二直径，所述第二直径大于所述第一直径，且所述第二直径比所述第二尺寸小20-60mm。
14、优选地，所述步骤s1中，步骤对所述坯料进行锻造包括：
15、对所述坯料进行3-5次墩粗工艺，并在相邻两次墩粗工艺之间进行拔长工艺；
16、并在所述坯料进行锻造的过程中，至少进行两次回火处理，回火温度为440-450℃，保温时间为3.5-4.5h；
17、控制所述坯料的终锻温度为360-400℃。
18、优选地，所述步骤对所述环件进行预热包括：将所述环件的预热至与所述目标温度的差值不大于5℃。
19、优选地，所述步骤对所述环件进行回火处理包括：控制所述环件的回火温度与所述目标温度的差值不大于5℃。
20、优选地，所述步骤马杠扩孔加工中，对所述环件进行第一道次马杠扩孔、第二道次马杠扩孔、第三道次马杠扩孔以及第四道次马杠扩孔的单道次压下率均为8-12％。
21、优选地，对所述环件进行第一道次马杠扩孔、第二道次马杠扩孔、第三道次马杠扩孔以及第四道次马杠扩孔时，马杠的转速均为110-130rpm。
22、优选地，所述步骤s4还包括：采用卧式环轧机对回火处理后的所述环件进行环件轧制。
23、优选地，所述步骤s1中，在墩粗工艺中，单道次变形速率为4-6mm/s，镦粗变形量为45-65％。
24、优选地，所述坯料为7085超强铝合金坯料；所述步骤s1还包括：通过有限元模拟，确定所述目标温度；和/或，所述目标温度为440-450℃。
25、优选地，所述步骤s3中马杠扩孔加工的环件壁厚变形量大于所述步骤s4中环件轧制的环件壁厚变形量；和/或，所述步骤s3中马杠扩孔加工的环件壁厚变形量与所述步骤s4中环件轧制的环件壁厚变形量之比为2:1至3:1。
26、本专利技术所提供的环件成形方法，包括以下步骤：步骤s1：获取坯料，将所述坯料加热至目标温度，并对所述坯料进行锻造，获得锻件；步骤s2：对所述锻件进行冲孔，获取具有第一尺寸内孔的环件；步骤s3：对所述环件进行双尺寸芯轴马杠扩孔加工，并对马杠扩孔加工后的所述环件进行回火处理；步骤s4：采用环轧机对回火处理后的所述环件进行环件轧制，获得环件成品；并且，所述步骤s3中，所述双尺寸芯轴马杠扩孔加工包括：对所述环件进行预热，采用液压机对预热后的所述环件进行第一道次马杠扩孔；采用液压机对所述环件进行第二道次马杠扩孔；并且，所述第一道次马杠扩孔与所述第二道次马杠扩孔中所述液压机的芯轴直径均为第一直径，所述第一直径比所述第一尺寸小20-60mm；对所述环件进行回火处理；采用液压机对所述环件进行第三道次马杠扩孔；采用液压机对所述环件进行第四道次马杠扩孔，获得具有第二尺寸内孔的环件，并且，所述第三道次马杠扩孔与所述第四道次马杠扩孔中所述液压机的芯轴直径均为第二直径，所述第二直径大于所述第一直径，且所述第二直径比所述第二尺寸小20-60mm。本专利技术所提供的环件成形方法，通过调整所述马杠扩孔加工过程中芯轴的直径，来实现双尺寸芯轴马杠扩孔的过程，所述环件的径向应变均匀性得到有效改善。
27、在一种优选实施方式中，所述步骤s3中马杠扩孔加工的环件壁厚变形量大于所述步骤s4中环件轧制的环件壁厚变形量；和/或，所述步骤s3中马杠扩孔加工的环件壁厚变形量与所述步骤s4中环件轧制的环件壁厚变形量之比为2:1至3:1。上述设定，通过提高马杠扩孔与环件轧制的环件壁厚变形量，获得杂质相最少，第二相细小，晶粒尺寸细小，塑性变形均匀的大型环件。
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1.一种环件成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤S1中，步骤对所述坯料进行锻造包括：
3.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤对所述环件进行预热包括：将所述环件的预热至与所述目标温度的差值不大于5℃。
4.根据权利要求3所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤对所述环件进行回火处理包括：控制所述环件的回火温度与所述目标温度的差值不大于5℃。
5.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤马杠扩孔加工中，对所述环件进行第一道次马杠扩孔、第二道次马杠扩孔、第三道次马杠扩孔以及第四道次马杠扩孔的单道次压下率均为8-12％。
6.根据权利要求5所述的环件成形方法，其特征在于，对所述环件进行第一道次马杠扩孔、第二道次马杠扩孔、第三道次马杠扩孔以及第四道次马杠扩孔时，马杠的转速均为110-130Rpm。
7.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：采用卧式环轧机对回火处理后的所述环件进行环件轧制。
<...【技术特征摘要】
1.一种环件成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤s1中，步骤对所述坯料进行锻造包括：
3.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤对所述环件进行预热包括：将所述环件的预热至与所述目标温度的差值不大于5℃。
4.根据权利要求3所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤对所述环件进行回火处理包括：控制所述环件的回火温度与所述目标温度的差值不大于5℃。
5.根据权利要求1所述的环件成形方法，其特征在于，所述步骤马杠扩孔加工中，对所述环件进行第一道次马杠扩孔、第二道次马杠扩孔、第三道次马杠扩孔以及第四道次马杠扩孔的单道次压下率均为8-12％。
6.根据权利要求5所述的环件成形方法，其特征在于，对所述环件进行第一道次马杠扩孔、第二道次马杠扩孔、第三道次马杠扩孔以及第四道次马杠扩...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，周亮，盛智勇，张永峰，龙村，王广建，王沙，
申请(专利权)人：湖南中创空天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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