CN104494808B - 一种易于钛合金锻件高筋成形的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易于钛合金锻件高筋成形的结构，其包括锻件本体，所述锻件本体包括腹板，所述腹板一侧的边缘设置有侧边缘高筋，且所述腹板上设置有一端与侧边缘高筋相接的交叉高筋，其中，所述侧边缘高筋的两端底部与所述交叉高筋外端底部之间沿所述腹板的边缘设置有高向飞边，所述高向飞边的顶部向外侧延伸有水平飞边。上述易于钛合金锻件高筋成形的结构的锻件设计带有高向及水平方向飞边，能解决常规锻件成形方法不能解决的高筋成形问题，易于高筋成形，同时提高了材料的利用率，减少了热处理变形和机加工余量，提高了生产效率并降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钛合金锻件成形技术领域，尤其涉及一种易于钛合金锻件高筋成形的结构。
背景技术
请参阅图1所示，图1是现有一种钛合金结构件的结构示意图，该钛合金结构件1是飞机水平尾翼上重要连接件，其主要特点为边缘存在高筋11，且有“丁字形”交叉高筋12存在，材料为TC4钛合金。
上述钛合金结构件对应的锻件结构比较简单，主要难点是高筋成形以及热处理变形，请参阅图2和图3所示，图2是现有一种钛合金锻件结构示意图，图3是现有一种钛合金锻件的截面图。该钛合金锻件2包括侧边缘高筋21、腹板22、锻件分模面23和交叉高筋24，锻件重量120Kg，该钛合金锻件存在如下缺点：
1、材料利用率低；
2、机加工量大，生产效率低；
3、高筋填充困难、需要多火次生产且需要投入预成型模具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于钛合金锻件高筋成形的结构，其具有易于高筋成形、提高材料利用率、提高生产效率及降低生产成本的特点，以解决现有技术钛合金锻件高筋成形存在的上述问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种易于钛合金锻件高筋成形的结构，其包括锻件本体，所述锻件本体包括腹板，所述腹板一侧的边缘设置有侧边缘高筋，且所述腹板上设置有一端与侧边缘高筋相接的交叉高筋，其中，所述侧边缘高筋的两端底部与所述交叉高筋外端底部之间沿所述腹板的边缘设置有高向飞边，所述高向飞边的顶部向外侧延伸有水平飞边。
特别地，所述腹板厚度与交叉高筋的筋顶宽度的比例值大于0.5，以避免在交叉高筋根部出现折叠以及穿筋等缺陷，降低变形抗力。
特别地，所述高向飞边的宽度小于腹板的厚度，以便增加坯料流向飞边的阻力。
特别地，所述交叉高筋的顶部至水平飞边的距离与交叉高筋的宽度的比值不大于5。
特别地，所述腹板厚度与交叉高筋的筋顶宽度的比例值不小于0.6。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述易于钛合金锻件高筋成形的结构具有以下优点：
1)增设高向飞边，模锻过程中坯料流向高向飞边后由于其流动方向发生改变，向外流动阻力增加后会使更多的料流向侧边缘高筋和交叉高筋，易于高筋成形；
2)交叉高筋的宽度以及腹板厚度的包络量可以减少，则提高了机加工效率；
3)锻件本体由于高向飞边的存在，可减少热处理过程的变形；
4)锻件本体的侧边缘高筋和交叉高筋可实现一火模锻成形，减少了锻造火次和预锻模具的投入，降低了生产成本。
附图说明
图1是一种钛合金结构件的结构示意图；
图2是现有一种钛合金锻件结构示意图；
图3是现有一种钛合金锻件的截面图；
图4是本发明具体实施方式1提供的易于钛合金锻件高筋成形的结构的示意图；
图5是本发明具体实施方式1提供的易于钛合金锻件高筋成形的结构的截面图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图4至图5所示，本实施例中，一种易于钛合金锻件高筋成形的结构其包括锻件本体3，所述锻件本体3包括腹板32，所述腹板32一侧的边缘设置有侧边缘高筋31，且所述腹板32上设置有一端与侧边缘高筋31相接的交叉高筋33，所述侧边缘高筋31的两端底部与所述交叉高筋33外端底部之间沿所述腹板32的边缘设置有高向飞边34，所述高向飞边34的顶部向外侧延伸有水平飞边35。
上述侧边缘高筋31和交叉高筋33，以及腹板32按照最小单侧包络b进行设计；所述腹板32厚度c与交叉高筋33的筋顶宽度x1的比例值不小于0.6(即c/x1≥0.6)，(若比值过小，容易在高筋根部出现折叠以及穿筋等缺陷，同时会急剧增加变形抗力)；所述高向飞边34的宽度c1应小于腹板厚度c(即c1＜c)，以便增加坯料流向飞边的阻力；所述交叉高筋33顶部至水平飞边35的距离h1与交叉高筋33的筋顶宽度x1的比值不大于5(h1/x1≤5)。上述交叉高筋33的筋顶宽度x1＝22mm，腹板32厚度c＝21mm，锻件重量72Kg，材料节省40％。增加高向飞边34设计后，高筋容易填充且锻件重量减少，降低了生产成本，提高了生产效率。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种易于钛合金锻件高筋成形的结构，其包括锻件本体，所述锻件本体包括腹板，所述腹板一侧的边缘设置有侧边缘高筋，且所述腹板上设置有一端与侧边缘高筋相接的交叉高筋，其特征在于，所述侧边缘高筋的两端底部与所述交叉高筋外端底部之间沿所述腹板的边缘设置有高向飞边，所述高向飞边的顶部向外侧延伸有水平飞边。
2.根据权利要求1所述的易于钛合金锻件高筋成形的结构，其特征在于，所述腹板厚度与交叉高筋的筋顶宽度的比例值大于0.5。
3.根据权利要求1所述的易于钛合金锻件高筋成形的结构，其特征在于，所述高向飞边的宽度小于腹板的厚度。
4.根据权利要求1所述的易于钛合金锻件高筋成形的结构，其特征在于，所述交叉高筋的顶部至水平飞边的距离与交叉高筋的宽度的比值不大于5。
5.根据权利要求2所述的易于钛合金锻件高筋成形的结构，其特征在于，所述腹板厚度与交叉高筋的筋顶宽度的比例值不小于0.6。
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