CN104259745B - 一种带法兰边的环形锻件的成型方法及使用的模具 - Google Patents

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Abstract

一种带法兰边的环形锻件的成型方法，包括如下步骤：在锯床对棒料下坯料，在车床上车所述坯料两端面并倒圆角R5；对所述坯料进行加热后，采用2T自由锻锤对所述坯料进行冲孔形成环形锻件；将所述环形锻件在车床上进行粗加工，车所述环形锻件的外圆和内圆；对所述环形锻件进行加热；在630T自由锻液压机上利用模具对所述环形锻件的法兰边分45度、0度两次成型；最后将成型所述环形锻件取出。本发明针对如何在自由锻设备上进行环形锻件的法兰边成型的问题，提出了一种带法兰边的环形锻件的成型方法，其利用现有的自由锻设备分45度、0度两次冲压，即可完成环形锻件的法兰边成型。本发明还提供了一种用于上述方法的夹具。

Description

一种带法兰边的环形锻件的成型方法及使用的模具
技术领域
本发明涉及一种高温合金锻件的加工方法，尤其是一种用于航空发动机的带法兰边的环形锻件的成型方法，本发明还提供了一种用于上述成型方法的专用模具。
背景技术
图1显示的是一种用于航空发动机的火焰筒锻件1的剖视结构示意图，其具有一个环形中空筒体11和一个法兰边12。其壁厚d一般为10-20mm，外圆直径D一般为260-350mm，从生产成本方面考虑，环形锻件大多采用自由锻工艺生产，而对于图1所示的火焰筒锻件1这种薄壁筒型类零件的锻件自由锻难度较大，目前不能在自由锻过程中实现法兰边12的成型，故设计上只有利用加大加工余量及公差范围的方法来保证产品质量，这样就必然导致后续机加切削量相应增大，从而使得生产周期长、加工效率低、原材料浪费大。
当然，对于图1中的法兰边12，也可以采用模锻或者碾环的生产工艺进行加工，但这样需要额外配置单独的设备，而针对性的购置相应设备成本很高，故如何在自由锻设备上实现图1中火焰筒锻件1这样的带法兰边的环形锻件的成型就成为函待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带法兰边的环形锻件的成型方法及使用的模具，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种带法兰边的环形锻件的成型方法，所述环形锻件包括一个环形中空筒体和一个法兰边，壁厚为10-20mm，所述成型方法包括如下步骤：
在锯床对棒料下坯料，在车床上车所述坯料两端面并倒圆角R5；
对所述坯料进行加热后，采用2T自由锻锤对所述坯料进行冲孔形成环形锻件；
将所述环形锻件在车床上进行粗加工，车所述环形锻件的外圆和内圆，以确保所述环形锻件的圆度及尺寸；
对所述环形锻件进行加热；
在630T自由锻液压机上提供一个水平放置的底板，在所述底板上固定连接一个顶板和一个套筒；所述套筒顶部放置有一个垫环；将所述环形锻件放置于所述顶板上，利用所述套筒对所述环形锻件进行定位；
提供一个用于与所述自由锻液压机压板连接的上垫板，所述上垫板上固定连接有一个具有45度锥面的第一圆盘冲头，利用所述第一圆盘冲头的所述锥面对所述环形锻件进行第一次45度弯边成型；
将所述第一圆盘冲头更换为一个没有锥面的第二圆盘冲头，利用所述第二圆盘冲头的底面对所述环形锻件进行第二次弯边成型，从而在所述环形锻件上加工出所述法兰边；
拆下所述垫环，取出所述环形锻件，整个锻造成型过程结束。
本发明还提供了一种用于上述方法的模具，用于在所述环形锻件的法兰边的成型过程中进行定位和成型，所述环形锻件包括一个环形中空筒体和一个法兰边，所述模具包括一个水平放置的底板，在所述底板上固定连接一个顶板和一个套筒；所述套筒顶部放置有一个垫环；一个上垫板，可与所述上垫板固定连接的一个具有45度锥面的第一圆盘冲头和一个没有锥面的第二圆盘冲头。
本发明针对如何在自由锻设备上进行环形锻件的法兰边成型的问题，提出了一种带法兰边的环形锻件的成型方法及使用的模具，其利用现有的自由锻设备分45度、0度两次冲压，即可完成环形锻件的法兰边成型。所述方法操作简单，无需模锻或碾环等专用设备，成本低廉，解决了传统自由锻生产工艺带来的零件加工余量大，后续机械加工工作量大的问题，还大大节约了原材料费用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是一种用于航空发动机的火焰筒锻件的剖视结构示意图；
图2显示的根据本发明的一个具体实施例的一种带法兰边的环形锻件的成型方法的由坯料冲孔所形成的环形锻件的结构示意图；
图3显示的对图2所示的环形锻件进行法兰边成型的模具的工作原理示意图；
图4显示的是图2中所示的环形锻件的第一次弯边成型后的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是一种用于航空发动机的火焰筒锻件的剖视结构示意图；图2显示的根据本发明的一个具体实施例的一种带法兰边的环形锻件的成型方法的由坯料冲孔所形成的环形锻件的结构示意图；图3显示的对图2所示的环形锻件进行法兰边成型的模具的工作原理示意图；图4显示的是图2中所示的环形锻件的第一次弯边成型后的结构示意图。
参见图1-4所示，为了在现有的自由锻设备上实现环形锻件的法兰边成型，本发明提供了一种带法兰边的环形锻件的成型方法，所述环形锻件包括一个环形中空筒体和一个法兰边，壁厚为10-20mm，所述成型方法包括如下步骤：
在锯床对棒料下坯料，在车床上车所述坯料两端面并倒圆角R5；
对所述坯料进行加热后，采用2T自由锻锤对所述坯料进行冲孔形成环形锻件1；
将所述环形锻件1在车床上进行粗加工，车所述环形锻件1的外圆和内圆，以确保所述环形锻件1的圆度及尺寸；
对所述环形锻件1进行加热；
在630T自由锻液压机上提供一个水平放置的底板2，在所述底板2上固定连接一个顶板3和一个套筒4；所述套筒4顶部放置有一个垫环5；将所述环形锻件1放置于所述顶板3上，利用所述套筒4对所述环形锻件1进行定位；
提供一个用于与所述自由锻液压机压板(图中未示出)连接的上垫板6，所述上垫板6上固定连接有一个具有45度锥面的第一圆盘冲头7，利用所述第一圆盘冲头7的所述锥面对所述环形锻件1进行第一次45度弯边成型；
将所述第一圆盘冲头7更换为一个没有锥面的第二圆盘冲头(图中未示出)，利用所述第二圆盘冲头的底面对所述环形锻件1进行第二次弯边成型，从而在所述环形锻件1上加工出所述法兰边12；
拆下所述垫环5，取出所述环形锻件1，整个锻造成型过程结束。
下面以一个具体的用于航空发动机的火焰筒锻件1的生产过程为例，说明本发明所提供的一种带法兰边的环形锻件的成型方法的工作过程，
首先在锯床下料，下料尺寸φ180×180±1mm，并在车床上车两端面并倒圆角R5；
然后进行电炉加热，将坯料放在电炉有效加热区域内，预热温度保温90-150min，然后随炉升温至1160±20℃，保温72-216min，设备采用2T自由锻锤，5火成型，对所述坯料进行冲孔形成如图2所示的环形锻件1，
为了确保所述环形锻件的圆度及尺寸，在车床上进行粗加工，外圆车至φ297±0.5，内圆车至φ258±0.5；
对粗加工后的所述环形锻件1进行加热；加热温度1160±20℃，保温18-68min；
在630T自由锻液压机上分两火对所述环形锻件1的法兰边进行成型，成型过程为：提供一个水平放置的底板2，在所述底板2上固定连接一个顶板3和一个套筒4；所述套筒4顶部放置有一个垫环5；将所述环形锻件1放置于所述顶板3上，利用所述套筒4对所述环形锻件1进行定位；提供一个用于与所述自由锻液压机压板(图中未示出)连接的上垫板6，所述上垫板6上固定连接有一个具有45度锥面的第一圆盘冲头7，利用所述第一圆盘冲头7的所述锥面对所述环形锻件1进行第一次45度弯边成型；
所述顶板3和所述套筒4用于对所述环形锻件1进行支撑和定位，所述垫环5用于控制自由锻液压机的工作行程，避免所述上垫板6行程过大从而造成对所述环形锻件1的损伤。
将所述第一圆盘冲头7更换为一个没有锥面的第二圆盘冲头(图中未示出)，利用所述第二圆盘冲头的底面对所述环形锻件1进行第二次弯边成型，从而在所述环形锻件1上加工出所述法兰边12；
拆下所述垫环5，取出所述环形锻件1，整个锻造成型过程结束。
通过上述成型方法的说明，本发明还提供了一种用于上述方法的模具，用于在所述环形锻件1的法兰边12的成型过程中进行定位和成型，所述环形锻件1包括一个环形中空筒体11和一个法兰边12，所述模具包括一个水平放置的底板2，在所述底板2上固定连接一个顶板3和一个套筒4；所述套筒4顶部放置有一个垫环5；一个上垫板6，可与所述上垫板6固定连接的一个具有45度锥面的第一圆盘冲头7和一个没有锥面的第二圆盘冲头。
本发明针对如何在自由锻设备上进行环形锻件的法兰边成型的问题，提出了一种带法兰边的环形锻件的成型方法及使用的模具，其利用现有的自由锻设备分45度、0度两次冲压，即可完成环形锻件的法兰边成型。所述方法操作简单，无需模锻或碾环等专用设备，成本低廉，解决了传统自由锻生产工艺带来的零件加工余量大，后续机械加工工作量大的问题，还大大节约了原材料费用。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种带法兰边的环形锻件的成型方法，所述环形锻件为用于航空发动机的火焰筒锻件，包括一个环形中空筒体和一个法兰边，壁厚为10-20mm，外圆直径为260-350mm，其特征在于，所述成型方法包括如下步骤：
在锯床对棒料下坯料，下料尺寸φ180×180±1mm，在车床上车所述坯料两端面并倒圆角R5；
对所述坯料进行加热，将所述坯料放在电炉有效加热区域内，预热温度保温90-150min，然后随炉升温至1160±20℃，保温72-216min，采用2T自由锻锤5火成型，对所述坯料进行冲孔形成环形锻件；
将所述环形锻件在车床上进行粗加工，车所述环形锻件的外圆和内圆，外圆车至φ297±0.5，内圆车至φ258±0.5，以确保所述环形锻件的圆度及尺寸；
对所述环形锻件进行加热；加热温度1160±20℃，保温18-68min；
在630T自由锻液压机上提供一个水平放置的底板，在所述底板上固定连接一个顶板和一个套筒；所述套筒顶部放置有一个垫环；将所述环形锻件放置于所述顶板上，利用所述套筒对所述环形锻件进行定位；
提供一个用于与所述自由锻液压机压板连接的上垫板，所述上垫板上固定连接有一个具有45度锥面的第一圆盘冲头，利用所述第一圆盘冲头的所述锥面对所述环形锻件进行第一次45度弯边成型；
将所述第一圆盘冲头更换为一个没有锥面的第二圆盘冲头，利用所述第二圆盘冲头的底面对所述环形锻件进行第二次弯边成型，从而在所述环形锻件上加工出所述法兰边；
拆下所述垫环，取出所述环形锻件，整个锻造成型过程结束。
2.一种用于权利要求1所述的方法的模具，用于在所述环形锻件的法兰边的成型过程中进行定位和成型，所述环形锻件包括一个环形中空筒体和一个法兰边，其特征在于，其包括一个水平放置的底板，在所述底板上固定连接一个顶板和一个套筒；所述套筒顶部放置有一个垫环；一个上垫板，可与所述上垫板固定连接的一个具有45度锥面的第一圆盘冲头和一个没有锥面的第二圆盘冲头。
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