加工金属毛坯的镦粗方法及实施该方法的装置和应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种加工具有一定纤长度的金属毛坯（１４）的镦粗方法，其特征为：毛坯（１４）至少部分地在其长度方向位于镦粗锅（２）中，置于一为此目的而设置的圆柱形套体（３）中，通过冲压头（１０）在毛坯（１４）长度方向加压，直到毛坯（１４）充满整个套体截面，以减小其纤长度，获得截面与套体截面相等的圆柱毛坯，为锻造加工作准备。通过该方法可镦粗大纤长度的毛坯（１４）。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种加工毛坯的镦粗方法，依照该方法制备锻造用毛坯的方法以及实施该方法的设备。
技术介绍
锻造金属部件通常通过锻造毛坯或坯段获得，这些毛坯或坯段是呈棒状的半成品金属件粗毛坯，是锻造金属部件的基本材料，它们的体积由后者的体积决定，加上锻造中损失的体积。例如，在涡轮喷气飞机引擎中，风扇圆盘和压缩机圆筒就是由金属毛坯锻造而成。在航空领域，安全标准非常严格，在所有生产步骤中都要进行检查。毛坯必须经过特别检查，如通过超声波，以探测金属中的包含物和瑕疵，开始锻造时的裂缝，很可能导致残次成品。为了达到满意的超声波检测效果，最近的标准要求毛坯的截面相对更小，在航空领域镍基或钛基金属毛坯的规格为150-300mm。如果涡轮喷气飞机引擎的成品部件体积很大，为了补偿其很小的截面，毛坯就要很纤长。这些长毛坯的截面直径比即纤长度可能开始时是12∶1，要经过多次加工才能获得纤长度为3∶1的毛坯，这个比例锻造毛坯时才能不需要横向限制，没有金属纤维弯曲、瑕疵。此处给出的值依照镍基或钛基金属毛坯，具有制造涡轮喷气飞机引擎部件的流变能力。加工意味着金属部件的热变形，使其直径增加、长度减少、体积不变。此处加工是把金属毛坯置于压力下镦粗。现有技术中用于加工金属毛坯的镦粗设备包含两个半壳体，每个包含一截头圆锥体形套体。毛坯放在下半壳体中，通过压紧设备两半壳体相互压紧以镦粗毛坯，使毛坯依两个半壳体的套体呈一定形状，此处为六边形截面。生成能用于锻造的毛坯需要经过多次镦粗加工。因为第一次镦粗前的初级毛坯纤长度很大，镦粗过程中就有弯曲的危险。因此为了获得毛坯，必须经过大量的镦粗加工，每次加工中纤长度减小一点，以减小弯曲的危险，但仍然不能避免弯曲的危险。因为壳体的几何形状是固定的，因此从截面角度或长度角度，有多少种几何形状的毛坯就需要有多少种镦粗设备；一方面由于涡轮喷气飞机引擎部件几何形状和体积的不同，另一方面由于镦粗加工需要多次执行，因此所需设备的数量非常巨大。此外，由于有两个半壳体，现有技术设备尺寸很大。由于毛坯遵从了两个半壳体的形状，获得的毛坯呈坯体状，这很可能是锻造它们的麻烦；由于与两半壳体接触而形成的毛刺需要进一步加工去除。最后，镦粗加工中的热损耗很大，因为两个半壳体彼此有一定距离，毛坯在它们中会与空气接触。
技术实现思路
为了上述目的，本专利技术涉及一种加工具有确定的纤长度金属毛坯的镦粗方法，其特征为毛坯至少部分地在其长度方向位于镦粗锅中，置于一为此目的而设置的圆柱形套体中，通过冲压头在毛坯长度方向加压，直到毛坯充满整个套体截面，以减小其纤长度，获得截面与套体截面相等的圆柱毛坯，为锻造加工作准备。通过本专利技术，申请人观察到能够获得大于30％的加工前长度比加工后长度的加工率，加工后的毛坯即既不弯曲也没有纤维异常。因此，它可减少镦粗加工作业的次数。此外，获得的毛坯是圆柱体形，易于锻造成任何形状。因为冲头的尺寸要比现有技术的半壳体的尺寸要小，所以设备的体积得到减小。因为毛坯至少部分伸入圆柱状套体中，热损得到耗减小，如果毛坯在最后镦粗中完全在套体中，需要加工的毛刺就得到消除。此外，该方法还可这样安排，当冲压到一定压力时停止镦粗加工，现有技术中当两个半壳体接触时加工停止，与它们包含的毛坯无关，与现有技术相比，该方法能更好的控制加工。此外，在这种在封闭体(仅空气能从冲头和套体构成的封闭体中逃逸，金属不能)中进行的镦粗方法中，在方法最后得到圆柱体状的毛坯，毛坯纤维与圆柱体轴线平行；这个特点在航空应用中很有利。有利地，套体直径直到毛坯截面直径的1.35倍。本专利技术还涉及一种制备初始纤长度大于12∶1的锻造用毛坯的方法，其中毛坯依照下述方法多次镦粗，直到纤长度等于3∶1。最后，本专利技术涉及一种用于上述方法的设备，其特征为它包括一镦粗锅，镦粗锅具有圆柱体状、用于容纳毛坯的套体，和一个给毛坯施加压力的冲头。有利地，冲头由压力台驱动。最好地，套体的深度可根据毛坯尺寸调整。此时，可仅使用一种设备加工不同纤长度的毛坯，减少了所需设备的数量，因此降低了生产成本和减小了占用空间。附图说明图1是本专利技术设备的剖面示意图。具体实施例方式通过下面本专利技术优选实施例的说明，结合唯一的附图，即本专利技术设备的剖面示意图，可以对本专利技术有一个更好的理解，其中左半图为冲头在高位，右半图为冲头在地低位。镦粗设备1包括一镦粗锅2，在该例中为圆柱体形，钢质。镦粗锅2包括套体3或外壳3，圆柱体形，相对于锅2截面中心对齐，套体3包括一底部4。锅2位于支撑台5上，也是钢质，它包含一用于中心定位锅2的法兰6。台5由固定的钢质下压力台7支撑，台7包括一法兰8，用于中心定位支撑锅2的台5。此处，套体3的底部4穿有一孔4’以穿过圆柱体9，圆柱体9同时分别穿过设在支撑锅2的台5上的孔5’和设在下压力台7上的孔7’。在镦粗加工中，圆柱体9的上表面正好嵌入台4的孔4’中，可用作套体3的底部。镦粗设备1在锅2上包括一圆柱体形状的冲头10，其上部由冲盘11维持，冲盘11永久连接在上压力台12，上压力台12包括一法兰13用以中心定位冲盘11。此处这些元件为钢质。上压力台12可沿冲头10的轴竖直平滑移动。冲头10的截面与锅2的套体3的截面一致。套体3设置用于容纳金属毛坯14。它同时用于在其底部4上容纳钢质的块15、16，本例中底部4在圆柱体9的上表面。图中块为两个，一个位于另一个上面。块15、16的截面与锅2的套体3的截面一致，块15、16可使套体3的深度根据要镦粗的毛坯的长度进行调节。因此，上面的块16的上表面就作为毛坯14的底部。此处，套体3的底部，不管是圆柱体9的上表面或块16的上表面，包括一压模17，用于中心定位和预成形毛坯14。本例中，压模17在其圆周上包括一凸缘，形成一凸肩，该凸肩到由套体3形成的圆柱体轴线的距离等于加工前的毛坯14的半径。因此，当毛坯14放入套体3中，压模17的凸肩使其中心定位。此外，压模17还可依照镦粗加工完成后锻造毛坯14而完成的最终部件的形状设置预成形。与毛坯14的上表面接触用于施压并镦粗毛坯的冲头10的下表面也包含一用于中心定位和预成形毛坯14的压模18，与套体3的压模17遵从同一标准。现在详细解释加工毛坯14的镦粗作业或方法。毛坯14可为没经过镦粗或经过一次或几次镦粗加工的初级毛坯。它具有一定直径的截面，此处最好为150-500mm。根据毛坯14的直径选择镦粗设备1；镦粗设备1的套体3的直径要比毛坯14的直径大，最好是直到毛坯14直径的1.35倍，该例中是毛坯14直径的1.3倍。根据毛坯14的长度预先在套体3的底部放置块15、16以调节深度。预先加热毛坯14，如果它是镍基金属，温度在985℃到1100℃间，如果是钛基金属，温度在920℃到950℃间。它被置于标准镦粗流变条件下。钢质锅2也被预先加热到400℃到500℃间，所以钢质不处在它的易碎强度范围内。本例中，锅2尺寸厚实，比需要的机械标准要厚实很多，以更好的保持热量。毛坯14置于套体3中，其中毛坯14由块16的压模17中心定位。为使毛坯14最佳中心定位且避免毛坯壁与套体3的壁接触，因为该接触可能产生锻造瑕疵，可使用机械操作头或钳子在毛坯14上端通过操作其侧壁使其中心定位。毛坯14可通过上釉使其表面覆盖一釉层，该釉层可为设备1提供润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工具有一定纤长度的金属毛坯（１４）的镦粗方法，其特征为：毛坯（１４）至少部分地在其长度方向位于镦粗锅（２）中，置于一为此目的而设置的圆柱形套体（３）中，通过冲压头（１０）在毛坯（１４）长度方向加压，直到毛坯（１４）充满整个套体截面，以减小其纤长度，获得截面与套体截面相等的圆柱毛坯，为锻造加工作准备。

【技术特征摘要】
FR 2004-10-29 FR 04 524831.一种加工具有一定纤长度的金属毛坯(14)的镦粗方法，其特征为毛坯(14)至少部分地在其长度方向位于镦粗锅(2)中，置于一为此目的而设置的圆柱形套体(3)中，通过冲压头(10)在毛坯(14)长度方向加压，直到毛坯(14)充满整个套体截面，以减小其纤长度，获得截面与套体截面相等的圆柱毛坯，为锻造加工作准备。2.如权利要求1所述的方法，其特征为套体(3)直径直到毛坯(14)截面直径的1.35倍。3.一种制备毛坯(14)的方法，其中毛坯的纤长度大于12∶1，毛坯用于锻造加工，其特征为毛坯(14)依照权利要求1和2中所述的任意一种方法多次镦粗，直到获得3∶1的纤长度。4.一种依照权利要求1到3加工金属毛坯(14)的镦粗设备，其特征为它包括一镦粗锅(2)，该镦粗锅(2)具有一用于容纳毛坯(14)的圆柱形套体(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：让皮埃尔塞格博格，米歇尔布雷顿，菲利普弗朗西斯克里斯汀萨格特，帕特瑞斯瑞恩赛格尼，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：FR[法国]