CN105478637A - 2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法及模具 - Google Patents

2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法及模具 Download PDF

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    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
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Abstract

本发明涉及一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法，包括制矩形环胚、制异形环胚、制预轧异形环坯、制最终锻件等步骤，其特征在于：在所述制异形环胚步骤中，将矩形环坯套在异形马杠上，异形马杠平放在马架上，在矩形环坯中部的外圆上放置拍板，矩形环胚的外圆与拍板的凹形下表面接触，环胚两端未被拍板覆盖；压机上砧下降通过拍板的上表面平面对矩形环胚施加压力，同时，机械手转动矩形环坯，在异形马杠和拍板的挤压下，矩形环坯中部的内径扩大，壁厚变薄，且胚料向两端分料，制得异形环坯。本发明在压机上砧和环胚间增加了拍板，使胚料在制胚阶段就被分料，使环胚形状尺寸更接近目标锻件，使后续加工难度降低，周期缩短，效率提高。

Description

2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法及模具
技术领域
本发明涉及一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件的制造方法及模具。
背景技术
2219铝合金具有强度高，低温和高温力学性能好，断裂韧度高，抗应力腐蚀性能好等特点，在航空和航天工业中获得广泛的应用。
2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件是航空发动机常用的一类零件。目前，2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件的现有生产方法主要有两种：1)用板材卷曲焊接得到；2)对矩形环件进行机械加工得到。
采用第一种方法，锻件焊缝处的材料组织与其它区域存在差异，会造成锻件性能下降；同时，在后续加工和使用过程中，焊接应力的释放会产生较大的锻件变形，致使产品报废。
采用第二种方法，后续需要切削去除的合金较多，材料浪费大，不符合可持续发展的要求；同时，机械加工会破坏锻件的流线完整性，延长加工周期，增加生产成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件的制造方法及模具，用整体环件制坯，用专用模具整形，以保证环件的流线完整性和组织均匀性，解决现有制造技术造成环件流线差、性能降低和材料浪费等技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法，包括制矩形环胚、制异形环胚、制预轧异形环坯、制最终锻件等步骤，其特征在于：在所述制异形环胚步骤中，将矩形环坯套在异形马杠上，异形马杠平放在马架上，在矩形环坯中部的外圆上放置拍板，矩形环胚的外圆与拍板的凹形下表面接触，环胚两端未被拍板覆盖；压机上砧下降通过拍板的上表面平面对矩形环胚施加压力，同时，机械手转动矩形环坯，在异形马杠和拍板的挤压下，矩形环坯中部的内径扩大，壁厚变薄，且胚料向两端分料，制得异形环坯。
上述2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法，其特征在于：所述压机上砧施加的压力范围为2500T～4000T。
一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造过程中使用的模具，其特征在于：所述模具为拍板，所述拍板放置在矩形环胚外圆上，拍板长度小于环胚长度，其上表面为平面，与压机上砧接触；下表面为凹面，与矩形环胚外圆接触，凹面弯曲弧度与环胚外圆弧面配合。
本发明的有益效果在于：在压机上砧和环胚间增加了拍板，使胚料在制胚阶段就被分料，使环胚形状尺寸更接近目标锻件，使后续加工难度降低，周期缩短，效率提高；由于是整体制胚，环件内部组织均匀，解决了现有技术存在的组织差异和应力释放问题。
附图说明
本发明附图说明如下：
图1为异形环胚制胚示意图；
图2为异形环胚分料示意图；
图3为异形环坯预轧示意图；
图4为最终锻件轧制示意图。
1拍板；2环胚；3上砧；4异形马杠；5马架；6主辊；7预轧芯辊；8终轧芯辊；9环锻件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法，其特征在于包含以下步骤：
1)制矩形环胚
将棒材按要求锯切，用燃气炉或电炉对锯切好的棒材加热至450℃～510℃并在保温状态下镦粗、冲孔获得矩形环坯2，保温时间为棒材的有效厚度×15min/10mm。
2)制异形环胚
将矩形环坯2套在异形马杠4上，异形马杠4平放在马架5上，在矩形环坯2中部的外圆上放置拍板1，矩形环胚2的外圆与拍板1的凹形下表面接触，环胚2两端未被拍板1覆盖；压机上砧3下降通过拍板1的上表面平面对矩形环胚2施加压力，同时，机械手转动矩形环坯2，在异形马杠4和拍板1的挤压下，矩形环坯2中部的内径扩大，壁厚变薄，且胚料向两端分料，制得异形环坯2。
上述制异形环胚步骤中，所述压机上砧施加的压力范围为2500T～4000T。
3)制预轧异形环坯
将异形环坯2放在环轧机上，环轧机主辊6与异形环胚2外侧接触，转速为0.2～0.4rad/s，预轧芯辊7与异形环胚2内侧接触，并以一定进给速度和压力对异形环坯2进行环轧：咬入阶段进给速度增加到0.1～0.3mm/s，使预轧芯辊7咬入异形环坯2；轧制阶段进给速度增加到0.4～0.6mm/s，异形环坯2内径逐渐扩大，壁厚变薄；校圆、整形阶段进给速度减小到0.1～0.2mm/s，得预轧异形环坯2。
4)制最终锻件
将预轧异形环2放在环轧机上，环轧机主辊6与预轧异形环胚2外侧接触，转速为0.2～0.4rad/s，终轧芯辊8与预轧异形环胚2内侧接触，并以一定进给速度和压力对预轧异形环胚2进行环轧：咬入阶段进给速度增加到0.1～0.3mm/s，使终轧芯辊8咬入预轧异形环坯2；轧制阶段进给速度增加到0.5～0.6mm/s，预轧异形环坯2内径逐渐扩大，壁厚变薄；校圆、整形阶段进给速度减小到0.1～0.2mm/s，获得最终锻件9。
一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造过程中使用的模具，其特征在于：所述模具为拍板1，所述拍板1放置在矩形环胚2外圆上，拍板1长度小于环胚2长度，拍板1上表面为平面，与压机上砧3接触；下表面为凹面，与矩形环胚2外圆接触，凹面弯曲弧度与环胚2外圆弧面配合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法，包括制矩形环胚、制异形环胚、制预轧异形环坯、制最终锻件等步骤，其特征在于：在所述制异形环胚步骤中，将矩形环坯(2)套在异形马杠(4)上，异形马杠(4)平放在马架(5)上，在矩形环坯(2)中部外圆上放置拍板(1)，矩形环胚(2)的外圆与拍板(1)的凹形下表面接触，环胚(2)两端未被拍板(1)覆盖；压机上砧(3)下降通过拍板(1)的上表面平面对矩形环胚(2)施加压力，同时，机械手转动矩形环坯(2)，在异形马杠(4)和拍板(1)的挤压下，矩形环坯(2)中部的内径扩大，壁厚变薄，且胚料向两端分料，制得异形环坯(2)。
2.如权利要去1所述上2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造方法，其特征在于：所述压机上砧(3)施加的压力范围为2500T～4000T。
3.一种2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件制造过程中使用的模具，其特征在于：所述模具为拍板(1)，所述拍板(1)放置在矩形环胚(2)外圆上，拍板(1)长度小于环胚(2)长度，拍板(1)上表面为平面，与压机上砧(3)接触；下表面为凹面，与矩形环胚(2)外圆接触，凹面弯曲弧度与环胚(2)外圆弧面配合。
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