CN101791671B - 一种钛合金叶片精密成形锻造方法 - Google Patents

一种钛合金叶片精密成形锻造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101791671B
CN101791671B CN2009102485970A CN200910248597A CN101791671B CN 101791671 B CN101791671 B CN 101791671B CN 2009102485970 A CN2009102485970 A CN 2009102485970A CN 200910248597 A CN200910248597 A CN 200910248597A CN 101791671 B CN101791671 B CN 101791671B
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
forging
mould
backing plate
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009102485970A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101791671A (zh
Inventor
陈晓峰
王少刚
崔树森
韩立夫
邰清安
史丽坤
汪大成
郑渠英
孔祥伟
李治华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Original Assignee
Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd filed Critical Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority to CN2009102485970A priority Critical patent/CN101791671B/zh
Publication of CN101791671A publication Critical patent/CN101791671A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101791671B publication Critical patent/CN101791671B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

一种钛合金叶片精密成形锻造方法,包括精锻和切边,精锻步骤为:(1)经过预锻的叶片锻件表面涂覆玻璃润滑剂,然后将叶片锻件加热至成形温度,保温15~30min;(2)在模具上涂覆模具润滑剂,将上下模具分别放在上下模座上,将叶片锻件置于上下模具中;(3)通过螺旋压力机将叶片锻件按尺寸要求锻造;所述的切边步骤为:将精锻完成的叶片锻件置于切边模具中,在室温条件下对叶片锻件进行切边。本发明的锻造方法具有原材料消耗少、获得的叶片综合性能好、使用寿命长等优点。

Description

一种钛合金叶片精密成形锻造方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域,特别涉及一种钛合金叶片精密成形锻造方法。
背景技术
钛合金叶片的制备包括制坯、预锻、终锻以及后期加工,精锻一般是通过曲柄压力机成形的,整个叶片叶身及榫头留有1~2.5mm的余量,叶片的错移一般在0.3~0.8mm之间,成形过程中叶片的波动性比较大,锻造之后还需要通过数控加工、抛光等工序达到设计要求,这种方法使加工的叶片容易变形,材料利用率也比较低,制造周期长,制造成本高,对于要求比较高的航空设备,上述方法制备的叶片往往不能达到综合性能要求。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种钛合金叶片精密成形锻造方法,目的在于通过改变模具的结构,选用合适的润滑剂以及采用精密的终锻方式,使叶片在终锻过程中达到精密成形的效果。
本发明的方法按以下步骤进行:
1、精锻:(1)在经过预锻的叶片锻件表面涂覆玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的厚度为0.3~0.5mm,然后将叶片锻件加热至成形温度,保温15~30min。
(2)在模具上涂覆模具润滑剂,将上下模具分别放在上下模座上,将叶片锻件置于上下模具中,其中模具的叶身型面两侧设有两个反向弧段,进气边的反向弧段从叶片锻件的进气边内3~5mm处开始,到进气边延伸出2~3mm的模具叶身型面处结束,排气边的反向弧段从叶片锻件的排气边内3~5mm处开始,到排气边延伸处2~3mm的模具叶身型面处结束。所述的反向弧段是指:模具叶身型面其余部分为与叶片叶身同弯曲方向相同的弧面,而反向弧段是与叶片叶身弯曲方向相反的弧面。
锻造时通过承击垫板调节锻造精度,承击垫板的设置方法为:在上下模具之间设置承击垫板,承击垫板与下模具固定在一起,当锻造开始时,承击垫板的上端面与上模具之间有间隙,当叶片毛坯尺寸达到要求时,承击垫板的上端面与上模具接触,此时液压机在承击垫板的抗力作用下减缓下行速度,承击垫板分担了锻造设备的压力,叶片毛坯不再受压变形,进而保证了叶片的精度。承击垫板上端面与上模具之间的间隙尺寸精度为0.01~0.08mm。
(3)通过螺旋压力机将叶片锻件按尺寸要求锻造。
2、切边:将精锻完成的叶片锻件置于切边模具中,切边模具包括上下模板、阴模、阳模和固定轴,在上下模板之间设有导柱和导套,通过导柱和导套防止水平和垂直方向的偏移,下模板上固定有限位挡块,通过限位挡块将阴模固定防止滑动,在叶片锻件和阴模之间设有托料定位块,托料定位块的上端面与叶片锻件叶身型面形状相同,叶身型面与托料定位块的上端面接触。在室温条件下对叶片锻件进行切边,切边时被切除的部分位于托料定位块外侧,托料定位块能够防止切边时产生的变形。
上述的玻璃润滑剂为ACHENSON浆料与异丙醇按体积比1∶1.5~4混合均匀后配制而成。
上述的模具润滑剂为ACHENSON石墨乳与水按体积比1∶3~5混合均匀后配制而成。
上述的承击垫板材质为5CrNiMo或H13。
本发明的方法通过设计新的精锻模具结构,达到锻造时金属流动的均匀性和连续性,采用导柱导套精密导向、阴模组合结构,达到模具与叶片之间间隙可调的效果,解决了叶片切边时出现变形的问题。选用的模具润滑剂和叶片润滑剂一方面防止了叶片坯料高温时被氧化,另一方面在叶片坯料变形时,能够完成润滑作用。本发明的锻造方法具有原材料消耗少、获得的叶片综合性能好、使用寿命长等优点。
附图说明
图1为本发明实施例中采用的精锻模具与叶片锻件配合方式剖面结构示意图;
图2为本发明实施例中的精切模具剖面结构示意图;
图3为承击垫板、下模具和模座装配结构示意图;
图4为常规锻造方法获得的有余量的叶片照片图;
图5为本发明的方法制备的无余量的叶片照片图;
图中1、叶片锻件,2、进气边,3、排气边,4、排气边反向弧段起始处,5、排气边反向弧段结束处,6、进气边反向弧段起始处,7、进气边反向弧段结束处,8、固定轴,9、阳模,10、阴模,11、上模板,12、下模板,13、导柱,14导套,15、限位挡块,16、托料定位块,17、承击垫板。
具体实施方式
本发明实施例中叶片锻件的变形温度为叶片锻件相变点以下30~50℃。
本发明实施例中采用的ACHENSON浆料牌号为ACHENSON349。
本发明实施例中承击垫板的设置方式为:在上下模具之间设置承击垫板,承击垫板与下模具固定在一起,当锻造开始时,承击垫板的上端面与上模具之间有间隙,当叶片毛坯尺寸达到要求时,承击垫板的上端面与上模具接触,承击垫板上端面与上模具之间的间隙尺寸精度为0.01~0.08mm。
本发明实施例中限位挡块的设置方法为:阴模放入下模块后,将四个限位挡块设置在阴模四周,限位挡块与阴模紧密接触,然后将限位挡块通过螺栓固定在下模块上。
本发明实施例中导柱和导套的设置方法为:将导柱和导套设置在上下模块之间,按矩形结构设置。
本发明实施例中托料定位块的材质与阴模材质相同。
实施例1
在经过预锻的叶片锻件表面涂覆玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的厚度为0.3mm,然后将叶片锻件加热至叶片锻件相变点以下50℃,保温15min。
在下模具上用螺栓固定承击垫板,在模具上涂覆模具润滑剂,将上下模具分别放在上下模座上,将叶片锻件置于上下模具中,其中模具的叶身型面两侧设有两个反向弧段,进气边的反向弧段从叶片锻件的进气边内5mm处开始,到进气边延伸出3mm的模具叶身型面处结束,排气边的反向弧段从叶片锻件的排气边内5mm处开始,到排气边延伸处3mm的模具叶身型面处结束。承击垫板上端面与上模具之间的间隙尺寸精度为0.01mm。
通过螺旋压力机将叶片锻件按尺寸要求锻造。
将精锻完成的叶片锻件置于切边模具中,精切模具包括上下模板、阴模、阳模和固定轴,在上下模板之间设有导柱和导套,通过导柱和导套防止水平和垂直方向的偏移,下模板上固定有限位挡块,通过限位挡块将阴模固定防止滑动,在叶片锻件和阴模之间设有托料定位块,托料定位块的上端面与叶片锻件叶身型面形状相同。在室温条件下对叶片锻件进行切边。
上述的玻璃润滑剂为ACHENSON浆料与异丙醇按体积比1∶1.5混合均匀后配制而成。
上述的模具润滑剂为ACHENSON石墨乳与水按体积比1∶5混合均匀后配制而成。
上述的承击垫板材质为H13。
实施例2
在经过预锻的叶片锻件表面涂覆玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的厚度为0.4mm,然后将叶片锻件加热至叶片锻件相变点以下40℃,保温25min。
在下模具上用螺栓固定承击垫板,在模具上涂覆模具润滑剂,将上下模具分别放在上下模座上,将叶片锻件置于上下模具中,其中模具的叶身型面两侧设有两个反向弧段,进气边的反向弧段从叶片锻件的进气边内4mm处开始,到进气边延伸出3mm的模具叶身型面处结束,排气边的反向弧段从叶片锻件的排气边内4mm处开始,到排气边延伸处3mm的模具叶身型面处结束。承击垫板上端面与上模具之间的间隙尺寸精度为0.05mm。
通过螺旋压力机将叶片锻件按尺寸要求锻造。
将精锻完成的叶片锻件置于切边模具中,精切模具包括上下模板、阴模、阳模和固定轴,在上下模板之间设有导柱和导套,通过导柱和导套防止水平和垂直方向的偏移,下模板上固定有限位挡块,通过限位挡块将阴模固定防止滑动,在叶片锻件和阴模之间设有托料定位块,托料定位块的上端面与叶片锻件叶身型面形状相同。在室温条件下对叶片锻件进行切边。
上述的玻璃润滑剂为ACHENSON浆料与异丙醇按体积比1∶2混合均匀后配制而成。
上述的模具润滑剂为ACHENSON石墨乳与水按体积比1∶4混合均匀后配制而成。
上述的承击垫板材质为5CrNiMo。
实施例3
在经过预锻的叶片锻件表面涂覆玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的厚度为0.5mm,然后将叶片锻件加热至叶片锻件相变点以下30℃,保温30min。
在下模具上用螺栓固定承击垫板,在模具上涂覆模具润滑剂,将上下模具分别放在上下模座上,将叶片锻件置于上下模具中,其中模具的叶身型面两侧设有两个反向弧段,进气边的反向弧段从叶片锻件的进气边内3mm处开始,到进气边延伸出2mm的模具叶身型面处结束,排气边的反向弧段从叶片锻件的排气边内3mm处开始,到排气边延伸处2mm的模具叶身型面处结束。承击垫板上端面与上模具之间的间隙尺寸精度为0.08mm。
通过螺旋压力机将叶片锻件按尺寸要求锻造。
将精锻完成的叶片锻件置于切边模具中,精切模具包括上下模板、阴模、阳模和固定轴,在上下模板之间设有导柱和导套,通过导柱和导套防止水平和垂直方向的偏移,下模板上固定有限位挡块,通过限位挡块将阴模固定防止滑动,在叶片锻件和阴模之间设有托料定位块,托料定位块的上端面与叶片锻件叶身型面形状相同。在室温条件下对叶片锻件进行切边。
上述的玻璃润滑剂为ACHENSON浆料与异丙醇按体积比1∶4混合均匀后配制而成。
上述的模具润滑剂为ACHENSON石墨乳与水按体积比1∶3混合均匀后配制而成。
上述的承击垫板材质为5CrNiMo。

Claims (2)

1.一种钛合金叶片精密成形锻造方法,包括精锻和切边,其特征在于所述的精锻按以下步骤进行:
(1)经过预锻的叶片锻件表面涂覆玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的厚度为0.3~0.5mm,然后将叶片锻件加热至成形温度,保温15~30min;
(2)在模具上涂覆模具润滑剂,将上下模具分别放在上下模座上,将叶片锻件置于上下模具中;所述的模具的叶身型面两侧设有两个反向弧段,进气边的反向弧段从叶片锻件的进气边内3~5mm处开始,到进气边延伸出2~3mm的模具叶身型面处结束,排气边的反向弧段从叶片锻件的排气边内3~5mm处开始,到排气边延伸处2~3mm的模具叶身型面处结束;所述的上下模具之间设置承击垫板,承击垫板与下模具固定在一起,当锻造开始时,承击垫板的上端面与上模具之间有间隙,当叶片毛坯尺寸达到要求时,承击垫板的上端面与上模具接触;
(3)通过螺旋压力机将叶片锻件按尺寸要求锻造;
所述的切边步骤为:将精锻完成的叶片锻件置于切边模具中,在室温条件下对叶片锻件进行切边;所述的切边模具包括上下模板、阴模、阳模和固定轴,在上下模板之间设有导柱和导套,通过导柱和导套防止水平和垂直方向的偏移,下模板上固定有限位挡块,通过限位挡块将阴模固定防止滑动,在叶片锻件和阴模之间设有托料定位块,托料定位块的上端面与叶片锻件叶身型面形状相同。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金叶片精密成形锻造方法,其特征在于所述的承击垫板材质为5CrNiMo或H13。
CN2009102485970A 2009-12-22 2009-12-22 一种钛合金叶片精密成形锻造方法 Active CN101791671B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102485970A CN101791671B (zh) 2009-12-22 2009-12-22 一种钛合金叶片精密成形锻造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102485970A CN101791671B (zh) 2009-12-22 2009-12-22 一种钛合金叶片精密成形锻造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101791671A CN101791671A (zh) 2010-08-04
CN101791671B true CN101791671B (zh) 2011-08-17

Family

ID=42584711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102485970A Active CN101791671B (zh) 2009-12-22 2009-12-22 一种钛合金叶片精密成形锻造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101791671B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102172756B (zh) * 2011-01-04 2013-03-20 无锡透平叶片有限公司 一种tc11合金收敛段的热成型方法
CN102397977A (zh) * 2011-10-25 2012-04-04 机械科学研究院浙江分院有限公司 采用硅碳棒加热方式的钛合金汽轮机叶片超塑性成形方法
CN103042145B (zh) * 2012-12-25 2016-04-13 国营第六一六厂 扳手精密模锻成形工艺
CN103111588B (zh) * 2013-01-30 2015-03-25 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 一种钛合金叶轮精密铸件的制造方法
CN103586392B (zh) * 2013-11-15 2015-05-27 西安航空动力股份有限公司 大型钛合金风扇阻尼台叶片毛坯的制造方法
CN103658501B (zh) * 2013-12-15 2016-03-02 无锡透平叶片有限公司 一种提高模锻件表面质量的方法
CN105798214B (zh) * 2014-12-30 2017-11-07 天津重型装备工程研究有限公司 一种圆棒料多向模锻成形汽轮机叶片的方法
CN104959505A (zh) * 2015-07-22 2015-10-07 李孟平 一种改进的叶片锻造装置及其锻造方法
CN106513479B (zh) * 2016-11-04 2018-08-14 贵州航飞精密制造有限公司 一种涡轮叶片的弯曲加工工艺方法
CN106825356B (zh) * 2016-12-09 2018-09-21 无锡航亚科技股份有限公司 一种精锻叶片型线修整的方法
CN107962360B (zh) * 2017-12-05 2020-07-28 成都市鸿侠科技有限责任公司 一种航空发动机封严叶片加工工艺及成型模具
CN109175923B (zh) * 2018-08-14 2021-03-05 南通中能机械制造有限公司 一种风机动叶简易模锻的锻模具及动叶创新加工方法
CN111496159A (zh) * 2019-12-06 2020-08-07 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种gh2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法
CN114101555B (zh) * 2021-09-30 2023-10-13 贵州大学 一种高强韧钛合金精密锻件模锻表面加工工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1048994A (zh) * 1989-10-18 1991-02-06 航空工业部红原锻铸厂 大型汽轮机钛合金长叶片精锻工艺及装置
CN1583315A (zh) * 2003-07-23 2005-02-23 斯内克马发动机公司 精密锻造零件的制造工艺
CN1807660A (zh) * 2006-02-09 2006-07-26 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Gh696合金叶片形变热处理成形工艺
CN101417275A (zh) * 2008-11-18 2009-04-29 西安航空发动机(集团)有限公司 钛合金锻件表面玻璃防护润滑剂的涂覆方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1048994A (zh) * 1989-10-18 1991-02-06 航空工业部红原锻铸厂 大型汽轮机钛合金长叶片精锻工艺及装置
CN1583315A (zh) * 2003-07-23 2005-02-23 斯内克马发动机公司 精密锻造零件的制造工艺
CN1807660A (zh) * 2006-02-09 2006-07-26 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Gh696合金叶片形变热处理成形工艺
CN101417275A (zh) * 2008-11-18 2009-04-29 西安航空发动机(集团)有限公司 钛合金锻件表面玻璃防护润滑剂的涂覆方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101791671A (zh) 2010-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101791671B (zh) 一种钛合金叶片精密成形锻造方法
CN100493764C (zh) 大规格滚子温锻工艺
CN103381467A (zh) 一种台阶类锻件开合模成形方法
CN202123188U (zh) 大型齿轮组合锻造模具
CN202701125U (zh) 一种精密冲压成形模具
CN108746375B (zh) 一种基于电弧增材与激光熔覆制备热冲压模具镶块的方法
CN102836917A (zh) 一种压紧件跳步模
CN204867259U (zh) 一种用于柴油机气门座的闭式模锻模具
CN201446197U (zh) 多孔板精铸件模压整形装置
CN110238336A (zh) 一种高精度锻件封闭锻造工艺
CN110961562A (zh) 一种叶片制坯用模具
CN215279410U (zh) 一种设有防撞板的长寿命自动切边模
CN203578543U (zh) 一种隔热罩的生产专用模具组
CN105363924A (zh) ω型弹条自动化生产初成型工装
CN101254517A (zh) 高硅铝合金活塞模锻工艺与模具
CN201470798U (zh) 异型弹簧一次成型模具
CN210676794U (zh) 高精度耐磨合金手机边框的锻压模具
CN202803947U (zh) 一种针对接触式弹片的加工模具
CN101301674A (zh) 具有活动镶套的锻模
CN111036773A (zh) 汽车隔热件模具的压料杆结构
CN113617994A (zh) 一种长颈轴管热挤压成形工艺及其模具
CN202151654U (zh) 用于冲床的轴瓦成型工具
CN111215527A (zh) U 型螺栓成型模具
CN215697674U (zh) 一种热锻、冷挤混合成型模具
CN206229911U (zh) 一种冲压模具冲头

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 110043 Dong TA street, Dadong District, Shenyang, Liaoning Province, No. 6

Patentee after: Chinese Hangfa Shenyang Liming Aero engine limited liability company

Address before: 110043 Dong TA street, Dadong District, Shenyang, Liaoning Province, No. 6

Patentee before: Liming Aeroplane Engine (Group) Co., Ltd., Shenyang City

CP01 Change in the name or title of a patent holder