CN105689629A - 一种新型超高锥形环件自由锻造方法 - Google Patents

一种新型超高锥形环件自由锻造方法 Download PDF

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刘其源
何方有
许亮
刘智
王骏
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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
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Abstract

本发明涉及一种新型超高锥形环件自由锻造方法，包括如下操作步骤：第一步：准备铝合金坯料；第二步：将铝合金加热至460℃后，保温15-20个小时后出炉；第三步：对铝合金进行改锻；第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；第五步：将铝合金加热至460℃后，保温8-12个小时后出炉；第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1200mm以上，坯料为内直外锥，热料回炉保温3-4个小时后出炉；第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。提高材料利用率，节约生产成本。

Description

一种新型超高锥形环件自由锻造方法
技术领域
本发明涉及锻造工艺技术领域，尤其是一种新型超高锥形环件自由锻造方法。
背景技术
随着我国航天工业、现代国防工业和交通运输业的飞速发展，重要受力部件和结构件的轻量化，促使以铝带钢的呼声越来越高，铝合金锻件的使用量和需求量正逐步增大。目前国内各厂生产超高异形锻件时，都采用生产直壁超高筒形件后，通过车加工的方式，加工成异形环件，这样一方面降低了材料利用率，提高了生产成本；另一方面也会导致锻造流线在后续机加工过程中遭到破坏，降低了材料的力学性能，也降低了铝合金的抗腐蚀能力。具体如下：
现有的技术为：铸锭加热一段时间后进行改锻并冲孔，冲孔结束后，空冷至室温，机加工清伤内孔后，重新加热进行马架扩孔，回炉保温一段时间后，再进行芯轴拔长，再次回炉保温一段时间后，再进行马架扩孔至预定尺寸，空冷至室温后，将锻件从直壁筒形件机加工成锥形筒形件。
现有技术的不足：一方面降低了材料利用率，提高了生产成本；另一方面也会导致锻造流线在后续机加工过程中遭到破坏，降低了材料的力学性能，也降低了铝合金的抗腐蚀能力。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种新型超高锥形环件自由锻造方法，从而提高材料利用率，节约生产成本，同时能够大幅度提高材料的力学性能，提高铝合金的抗腐蚀能力。
本发明所采用的技术方案如下：
一种新型超高锥形环件自由锻造方法，包括如下操作步骤：
第一步：准备铝合金坯料；
第二步：将铝合金加热至460℃后，保温15-20个小时后出炉；
第三步：对铝合金进行改锻；
第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；
第五步：将铝合金加热至460℃后，保温8-12个小时后出炉；
第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1200mm以上，坯料为内直外锥，热料回炉保温3-4个小时后出炉；
第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。
其进一步技术方案在于：
第六步中，坯料拔长至预定高度1300mm～1400mm。
本发明的有益效果如下：
本发明操纵简便，针对现有方案材料利用率低，增加了生产成本，同时由于锻造流线遭到破坏，降低了材料的力学性能，也降低了铝合金的抗腐蚀能力，通过本发明的锻造方法，既能提高材料利用率，节约生产成本，同时能够大幅度提高材料的力学性能，提高铝合金的抗腐蚀能力。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
本实施例的新型超高锥形环件自由锻造方法，包括如下操作步骤：
第一步：准备铝合金坯料；
第二步：将铝合金加热至460℃后，保温15-20个小时后出炉；
第三步：对铝合金进行改锻；
第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；
第五步：将铝合金加热至460℃后，保温8-12个小时后出炉；
第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1200mm以上，坯料为内直外锥，热料回炉保温3-4个小时后出炉；
第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。
第六步中坯料拔长至预定高度1300mm～1400mm。
本发明的重要技术要点如下：
（a）开坯后坯料为内外直壁环；
（b）由于冲孔高度最多只能800mm～900mm，因此还需要对坯料进行芯轴拔长，拔长至预定高度1300mm～1400mm，将坯料变为内直外锥形；
（c）利用直芯棒与上平砧进行异形马架扩孔。
本发明的工艺过程：铸锭加热一段时间后，出炉改锻，并进行冲孔，冲孔结束后，空冷至室温，对内孔清伤，清伤结束后，进行芯轴拔长，使坯料高度能够达到1300mm以上，再对锥形坯料进行马架扩孔，使坯料成为锥形自由锻环。
实施例一：
本实施例的新型超高锥形环件自由锻造方法，包括如下操作步骤：
第一步：准备铝合金坯料；
第二步：将铝合金加热至460℃后，保温15个小时后出炉；
第三步：对铝合金进行改锻；
第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；
第五步：将铝合金加热至460℃后，保温8个小时后出炉；
第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1200mm，坯料为内直外锥，热料回炉保温3个小时后出炉。
第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。
实施例二：
本实施例的新型超高锥形环件自由锻造方法，包括如下操作步骤：
第一步：准备铝合金坯料；
第二步：将铝合金加热至460℃后，保温20个小时后出炉；
第三步：对铝合金进行改锻；
第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；
第五步：将铝合金加热至460℃后，保温12个小时后出炉；
第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1400mm以上，坯料为内直外锥，热料回炉保温4个小时后出炉；
第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。
实施例三：
本实施例的新型超高锥形环件自由锻造方法，包括如下操作步骤：
第一步：准备铝合金坯料；
第二步：将铝合金加热至460℃后，保温18个小时后出炉；
第三步：对铝合金进行改锻；
第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；
第五步：将铝合金加热至460℃后，保温10个小时后出炉；
第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1300mm以上，坯料为内直外锥，热料回炉保温3.5个小时后出炉；
第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。
本发明所述的改锻是指：通过液压机对铝合金铸锭各个方向上的鐓粗、拔长改锻，经过整体式的均匀化锻造的加工后，明显提高大型铝合金锻件的性能和整体性能的均匀性，通过该方法锻造的大型铝合金锻件的性能和均匀性都得到显著提高也明显，气孔、疏松、缩孔等缺陷加以消除，基本满足航空航天行业要求。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (2)

1.一种新型超高锥形环件自由锻造方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
第一步：准备铝合金坯料；
第二步：将铝合金加热至460℃后，保温15-20个小时后出炉；
第三步：对铝合金进行改锻；
第四步：改锻冲孔结束后进行空冷，然后对铝合金表面以及内孔进行清伤；
第五步：将铝合金加热至460℃后，保温8-12个小时后出炉；
第六步：采用芯轴拔长的方式，将坯料拔长至1200mm以上，坯料为内直外锥，热料回炉保温3-4个小时后出炉；
第七步：将坯料安装至马架上，采用马架扩孔的形式，使坯料成为锥形自由锻环。
2.如权利要求1所述的一种新型超高锥形环件自由锻造方法，其特征在于：第六步中，坯料拔长至预定高度1300mm～1400mm。
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