CN105414442A - 一种钛合金空心t型轴锻件的锻造方法 - Google Patents

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冀胜利
何丽侠
秦卫东
胡维贤
惠斌
段元
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section

Abstract

本发明属于锻造技术领域，特别是一种钛合金空心T型轴锻件的锻造方法。空心T型轴锻件由上部的法兰盘和下部的圆柱体杆部所构成，上部法兰盘和下部圆柱体杆部中心为通孔，该类零部件通常由棒料锻造成T型轴锻件后再经机械加工内孔，完成空心T型轴的锻造。由于该方法采用机械加工内孔，造成原材料消耗极大，且机械加工完全破坏了锻件流线，降低了锻件的性能指标，不利于该锻件的批量生产。本发明为了解决钛合金空心T型轴锻件在锻制过程中的成型，法兰盘与杆部圆柱体无法同时充满的技术问题，避免采用机械加工内孔，节约了原材料，保证了锻件流线，提高了锻件的性能指标，且本发明的解决方案简便易行，适于推广。

Description

一种钛合金空心T型轴锻件的锻造方法
技术领域
本发明属于锻造技术领域，特别是一种钛合金空心T型轴锻件的锻造方法。
背景技术
空心T型轴锻件由上部的法兰盘和下部的圆柱体杆部所构成，上部法兰盘和下部圆柱体杆部中心为通孔，其广泛用于航空、航天发动机中涡轮轴或活塞杆等零部件的制造；该类零部件通常由棒料锻造成T型轴锻件后再经机械加工内孔，完成空心T型轴的锻造。在由棒料锻造成T型轴锻件过程中，首先将加热后的棒料放入一个内径与T型轴锻件下部的圆柱体杆部直径相同、深度与圆柱体杆部长度相同的胎模内，对裸露于胎模外的头部进行镦粗锻造，后采用机械加工内孔方法来制备的；但由于该方法采用机械加工内孔，造成原材料消耗极大，且机械加工完全破坏了锻件流线，降低了锻件的性能指标，不利于该锻件的批量生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了解决钛合金空心T型轴锻件在锻制过程中的成型，法兰盘与杆部圆柱体无法同时充满的技术问题。
本发明的技术方案是：一种钛合金空心T型轴锻件的锻造方法，该方法包括以下步骤，
(1)制备中间锻件
将加热后的钛合金棒料锻造成中间锻件，该中间锻件为过度空心T型轴锻件，其法兰盘直径是空心T型轴锻件法兰盘直径的0.8-0.9倍，中间锻件的法兰盘高度是空心T型轴锻件法兰盘高度的2-2.5倍，中间锻件的杆部圆柱体直径等于空心T型轴锻件杆部圆柱体直径，中间锻件的杆部圆柱体高度是空心T型轴锻件杆部圆柱体高度的0.25-0.3倍，中间锻件内孔比空心T型轴的内孔大3-5mm；
(2)等温锻造
将中间锻件加热后放入等温模具内，该等温模具的尺寸与空心T型轴锻件相同，然后用上模对此中间锻件进行镦粗锻造成型，该上模具有与空心T型轴锻件内孔直径相同尺寸的冲头。
所述中间锻件采用α+β型钛合金。
所述中间锻件采用Tc4合金。
所述中间锻件的法兰盘直径是空心T型轴锻件上部法兰盘直径的0.825倍，所述中间锻件的法兰盘高度是空心T型轴锻件上部法兰盘高度的2.1倍，所述中间锻件的杆部圆柱体高度是空心T型轴锻件杆部圆柱体高度的0.295倍。
本发明的有益效果是：在原有锻造方法的基础上，通过锻造一个类似空心T型轴锻件的中间锻件，中间锻件的法兰盘及杆部圆柱体与空心T型轴锻件的法兰盘及杆部圆柱体存在一定的比例关系的技术措施，解决了空心T型轴成型，使法兰盘与杆部圆柱体同时充满成型的技术问题，避免采用机械加工内孔，节约了原材料，保证了锻件流线，提高了锻件的性能指标，且本发明的解决方案简便易行，适于推广，为该类锻件的制备提供了一种新的选择途径。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
某型号发动机产品需提供由Tc4材料制成的空心T型轴等温锻件，其空心T型轴锻件上部的法兰盘为一直径416mm、高19mm的圆柱体，空心T型轴锻件下部圆柱体杆部为直径138mm、高339mm，空心部位为直径97mm。据此选用Tc4材料的棒料，预制一中间锻件，此中间锻件上部的法兰盘为一直径343.5mm、高40mm的圆柱体，空心T型轴锻件下部圆柱体杆部为直径138mm、高100mm，空心部位为直径100mm。；然后将此中间锻件加热至975℃保温90分钟后，放入等温模具中进行压制，当模具完全闭合后，空心T型轴锻件法兰盘与杆部圆柱体同时充满成型。通过上述的锻造方法避免采用机械加工内孔，节约了原材料，保证了锻件流线，提高了空心T型轴锻件的产品质量，且上述的锻造方法简便易行，适于推广，为该类T型轴锻件的制备提供了一种新的选择途径。

Claims (4)

1.一种钛合金空心T型轴锻件的锻造方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
(1)制备中间锻件
将加热后的钛合金棒料锻造成中间锻件，该中间锻件为过度空心T型轴锻件，其法兰盘直径是空心T型轴锻件法兰盘直径的0.8-0.9倍，中间锻件的法兰盘高度是空心T型轴锻件法兰盘高度的2-2.5倍，中间锻件的杆部圆柱体直径等于空心T型轴锻件杆部圆柱体直径，中间锻件的杆部圆柱体高度是空心T型轴锻件杆部圆柱体高度的0.25-0.3倍，中间锻件内孔比空心T型轴的内孔大3-5mm；
(2)等温锻造
将中间锻件加热后放入等温模具内，该等温模具的尺寸与空心T型轴锻件相同，然后用上模对此中间锻件进行镦粗锻造成型，该上模具有与空心T型轴锻件内孔直径相同尺寸的冲头。
2.根据权利要求1所述的锻造方法，其特征在于：所述中间锻件采用α+β型钛合金。
3.根据权利要求1或2所述的锻造方法，其特征在于：所述中间锻件采用Tc4合金。
4.根据权利要求1或2所述的锻造方法，其特征在于：所述中间锻件的法兰盘直径是空心T型轴锻件上部法兰盘直径的0.825倍，所述中间锻件的法兰盘高度是空心T型轴锻件上部法兰盘高度的2.1倍，所述中间锻件的杆部圆柱体高度是空心T型轴锻件杆部圆柱体高度的0.295倍。
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