CN105598217B - 钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法 - Google Patents

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    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/14—Recontouring

Abstract

本发明涉及钛合金模锻件的处理工艺，公开了一种钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法。该方法包括如下步骤：a、设置基准面，并对钛合金模锻件进行划线检查b、将锻件放入校正夹具内，选择钛合金模锻件每处翘曲的变形量最大处在模板上所对应的位置作为压力点，在压力点上设置重物施压；d、保温结束后再次进行划线检查，直至锻件翘曲量符合要求为止。采用该校直可以保证产品质量的稳定性；校直过程中温度稳定，从而可提高校直效果，减少校直次数，提高校直效率；此外，将锻件放置在加热炉中校直变形也更加安全。

Description

钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法
技术领域
本发明涉及钛合金模锻件的处理工艺，尤其是一种钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法。
背景技术
模锻件的翘曲变形是最常见的缺陷，在以往的模锻件的翘曲校直中，无论材质如何，校直的方式只有两种：冷校和温校。冷校是指模锻件在室温状态下在压机上进行校直的过程，适用于变形抗力较小的材质；温校是指模锻件在一定温度加热并保温一段时间后，再在压机上进行校直的过程，适用于变形抗力较大的材质。无论冷校还是温校，原理是一样的，就是通过对变形处施加能够克服其变形抗力的外力，使其发生塑性变形，从而消除或减少变形尺寸以满足设计要求。
钛合金模锻件的翘曲校直最主要的目的是消除或减少其在锻造和冷加工过程中积累下来的翘曲变形。钛合金模锻件由于本身变形抗力较大通常选择温校，温校主要工艺流程是划线测量→备料→加热→出炉校直→回炉消应→划线测量。加热起软化作用，降低变形抗力；校直在油压机上进行，用红外测温仪随时监控锻件的温度变化；校直结束后进行消除应力热处理，用来消除残余应力。钛合金模锻件的这种校直方式存在着一些弊端：
一、由于校直过程在外界空气中进行，锻件温度不断降低，变形抗力不断增加，每次压机的下压力都不是恒定的，因此无法保证每次校直效果一致，即无法保证产品质量的稳定性。
二、校直在生产过程中属于补充工序，当锻件需要进行校直时，生产周期延长，生产效率降低，增加了能源消耗。
三、校直的重复性较高，无论产品质量还是校直人员的人身安全都是有一定风险性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、稳定且安全的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法。
本发明公开的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、设置基准面，并对钛合金模锻件进行划线检查，根据基准标示出锻件翘曲的位置、方向及变形量；
b、将锻件放入校正夹具内，所述校正夹具包括两个相对的模板，两个模板相对的面为锻件标准面，锻件放置于两个模板的锻件标准面之间，选择钛合金模锻件每处翘曲的变形量最大处在模板上所对应的位置作为压力点，在压力点上设置重物施压，重物的压力根据翘曲变形量选择；
c、将钛合金模锻件连同校正夹具一起放入加热炉中加热并保温；
d、保温结束后再次进行划线检查，若锻件校直后符合设计要求，则停止校直，若不符合设计要求则重复a、b、c步骤，直至锻件翘曲量符合要求为止。
优选地，先依次进行上述a步骤和b步骤，然后对锻件进行一次需要采用加热炉加热的热处理，在进行该热处理的加热保温步骤的同时进行c步骤。
优选地，所述热处理步骤为退火处理或者人工时效处理。
优选地，在b步骤中，翘曲超过设计要求小于等于10mm的变形施加3吨重量的压力；大于10mm而小于等于20mm的变形施加4吨重量的压力；大于20mm而小于等于30mm的变形施加5吨重量的压力。
优选地，b步骤中，在锻件翘曲的变形量最大处的凸出偏离面与模板之间设置加压薄板。
优选地，所述校正夹具的两个模板之间设置有定位机构。
本发明公开的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，在加热炉中进行加热保温校直，从而避免如同传统校直过程中温度不断下降，锻件变形抗力不断增加的弊端，使每次校直效果一致，保证了产品质量的稳定性；校直过程中温度稳定，从而可提高校直效果，减少校直次数，提高校直效率；此外，将锻件放置在加热炉中校直变形，相对更加安全即使发生意外也不易波及到校直人员，本发明主要适用于翘曲变形的尺寸范围在3mm至30mm之间和锻件有效截面厚度不超过150mm的钛合金模锻件。
附图说明
图1是本发明的整体示意图；
附图标记：1-重物、2-加压薄板，3-模板、4-钛合金模锻件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
本发明公开的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，包括如下步骤：
a、设置基准面，并对钛合金模锻件4进行划线检查，根据基准标示出锻件翘曲的位置、方向及变形量；
b、将锻件放入校正夹具内，所述校正夹具包括两个相对的模板3，两个模板3相对的面为锻件标准面，锻件放置于两个模板3的锻件标准面之间，选择钛合金模锻件4每处翘曲的变形量最大处在模板3上所对应的位置作为压力点，在压力点上设置重物1施压，重物1的压力根据翘曲变形量选择；
c、将钛合金模锻件4连同校正夹具一起放入加热炉中加热并保温；
d、保温结束后再次进行划线检查，若锻件校直后符合设计要求，则停止校直，若不符合设计要求则重复a、b、c步骤，直至锻件翘曲量符合要求为止。
基准面为钛合金模锻件4的设计标准面，其作为比较锻件是否达到要求的参照标准。设置基准面后就可进行划线测量，划线测量的具体操作是：锻件置于平台(基准面)之上，任选锻件的一个平面(通常是典型截面，如分模面)，多点测量平面与基准面距离，结果与设计图纸对比，从而可以确定变形情况。对钛合金模锻件4进行划线检查，可检查出锻件翘曲的位置、方向及变形量，锻件可能是一处发生翘曲，也可能是多处发生翘曲，压力点通常选择翘曲变形最大处，但是重物不能直接与锻件接触，以避免在校直高温条件下，锻件受力过于集中，造成锻件变形，因此将重物的压力点设置在校正夹具模板3的对应位置上，模板3相对的面为锻件标准，可合理分散压力，避免锻件出现不合格变形。为了防止施加压力时锻件发生偏移，作为优选方式，所述校正夹具的两个模板3之间设置有定位锁紧机构。定位锁紧装置可以对锻件进行定位，以防止其发生偏移。设置重物进行施压主要是为了方便放入加热炉中，可以设置固定装置对重物加以固定。加热炉的温度可根据锻件材质的不同而加以选择，保温结束后从热处理炉中取出，置于空气中冷却。最后一步是再次对锻件进行划线检查，与校直前进行对比以确认效果，若不符合设计要求则重复校直步骤，直至锻件翘曲量复合要求为止。
锻件加工过程中会进行热处理，一般可在锻件的热处理后进行上述a、b、c、d校直步骤，但是在热处理过程中也需要对锻件进行加热，为简化生产步骤，节能减排，作为优选方式，先依次进行上述a步骤和b步骤，然后对锻件进行一次需要采用加热炉加热的热处理，在进行该热处理的加热保温步骤的同时进行c步骤。当需要多次校直时，校直的加热过程可以分别与不同的热处理加热相结合，从而省略了一次或者多次校直加热，节能减排效果明显，生产效率可以大幅提高。
热处理工艺有很多种，一些热处理工艺例如淬火并不太适宜联合校直，因此，作为优选方式，所述热处理步骤为退火处理或者人工时效处理。退火和人工时效处理加热保温时间较长，而且退火主要控制锻件冷却过程，时效处理主要控制锻件的保温过程，与校直步骤不相互冲突，因此两者都很适宜于校直加热相结合。以校直与退火处理相结合为例，首先，进行a、b步骤，然后在加热炉中根据退火工艺要求进行加热保温，加热保温完成后，根据退火工艺要求以适宜速度冷却，冷却结束后，退火处理完成，再进行d步骤，检测校直效果。
根据不同的变形量要选择不同的施压大小，作为优选方式，在b步骤中，翘曲超过设计要求小于等于10mm的变形施加3吨重量的压力；大于10mm而小于等于20mm的变形施加4吨重量的压力；大于20mm而小于等于30mm的变形施加5吨重量的压力。选择如上压力，从实践情况来看，钛合金模锻件恒温恒压翘曲校直对于图纸要求小于3mm翘曲的，一次校直就可以完成；如果要求小于1mm，则最少需要两次校直才可以完成，从而可以在保证方便设置重物的同时减少校直次数。
同一产品中有很多锻件的翘曲是相类似的，校正夹具的模板3的施压点很接近，多次校正后，容易造成该处模板3标准面微量的变形，造成校正效果降低，为解决这一问题，作为优选方式，b步骤中，在锻件翘曲的变形量最大处的凸出偏离面与模板3之间设置加压薄板2。加压薄板2可以在上述情况出现的时候，填补模板3标准面变形，加大锻件该处的压力，从而保证校正效果。

Claims (5)

1.钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、设置基准面，并对钛合金模锻件(4)进行划线检查，根据基准标示出锻件翘曲的位置、方向及变形量；
b、将锻件放入校正夹具内，所述校正夹具包括两个相对的模板(3)，两个模板(3)相对的面为锻件标准面，锻件放置于两个模板(3)的锻件标准面之间，选择钛合金模锻件(4)每处翘曲的变形量最大处在模板(3)上所对应的位置作为压力点，在压力点上设置重物(1)施压，重物(1)的压力根据翘曲变形量选择，在锻件翘曲的变形量最大处的凸出偏离面与模板(3)之间设置加压薄板(2)；
c、将钛合金模锻件(4)连同校正夹具一起放入加热炉中加热并保温；
d、保温结束后再次进行划线检查，若锻件校直后符合设计要求，则停止校直，若不符合设计要求则重复a、b、c步骤，直至锻件翘曲量符合要求为止。
2.如权利要求1所述的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，其特征在于：先依次进行上述a步骤和b步骤，然后对锻件进行一次需要采用加热炉加热的热处理，在进行该热处理的加热保温步骤的同时进行c步骤。
3.如权利要求2所述的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，其特征在于：所述热处理步骤为退火处理或者人工时效处理。
4.如权利要求1、2或3所述的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，其特征在于：在b步骤中，翘曲超过设计要求小于等于10mm的变形施加3吨重量的压力；大于10mm而小于等于20mm的变形施加4吨重量的压力；大于20mm而小于等于30mm的变形施加5吨重量的压力。
5.如权利要求1所述的钛合金模锻件翘曲的恒温恒压校直方法，其特征在于：所述校正夹具的两个模板(3)之间设置有定位机构。
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