CN107570644A - 轴承钢双法兰半环的轧制和胎膜锻造联合成形方法 - Google Patents

轴承钢双法兰半环的轧制和胎膜锻造联合成形方法 Download PDF

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欧阳斌
田丰
陈明
刘建
叶康源
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贵州安大航空锻造有限责任公司
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Abstract

本发明公开了一种轴承钢双法兰半环的轧制和胎膜锻造联合成形方法,其步骤为:先将轴承钢棒材镦粗、冲孔得到中间坯,再轧制成形为中间环坯,对中间环坯进行机械加工,获得带法兰的环坯,将带法兰的环坯放在胎膜中进行胎膜锻造,得到带法兰的环件,将环件从两个对称法兰的中间,沿轴向切割得到两个双法兰半环。该方法能够既提高了工作效率,又降低了对设备能力的要求,获得了尺寸和性能良好的双法兰半环。该方法用于双法兰半环的成形。

Description

轴承钢双法兰半环的轧制和胎膜锻造联合成形方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轧制和胎膜锻造方法,特别是涉及了轴承钢双法兰半环的轧制和 胎膜锻造联合成形方法。

背景技术

[0002] 双法兰半环通常被用作航空发动机机匣的固定装置,在实际生产过程中,一般都 是先锻造成一个带有两个法兰的环形件,再从两个法兰的中间沿轴向切割成两个双法兰半 环。因为有两个法兰存在,所以不能直接采用环形件乳制方式生产,而只能采用胎膜锻造成 形,但是该锻件体型较大,法兰部位截面变化很大,直接采用胎膜锻造的话,对设备吨位要 求高,而且容易出现填充不满等缺陷。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种轧制和胎膜锻造联合成形方法,来实现双法 兰半环成形,从而获得尺寸和性能良好的双法兰半环。

[0004] 为解决上述技术问题,本发明所述轴承钢双法兰半环的乳制和胎膜锻造联合成形 方法,其技术方案包括以下步骤:

[0005] 将轴承钢按一定的规格下料成棒材;将轴承钢棒材加热到1120°C,按0.8min/mm保 温;然后在压力机上镦粗、冲孔,冷却、退火后得到中间坯;再将中间坯重新加热到1120°C, 按0 • 8min/mm保温;放在环乳机上进行乳制,轧制时,主棍对中间还的最大压力为440KN〜 480KN,其计算方式为F二aXf3XnX〇XS,其中,a为主辊斜度限制宽展而使压力增大的系 数4为中间主应力影响系数,n为应力状态系数,〇材料的流动应力,S为主辊与中间坯的最 大接触面积;乳制完成后,空冷,得到中间环坯;

[0006] 对中间环坯进行机械加工,在中间环坯对称位置加工出两个法兰,得到环坯;

[0007] 将环坯重新加热到1120°C,按0.8min/mm保温;放在胎膜中,驱动锻锤以1280KN〜 1350KN的驱动力挤压冲头将环坯锻造成形为具有两个法兰的环件,锻锤的驱动力的计算方 式为F= (1+y) X 〇 X &,式中,y为摩擦因数,。材料的流动应力,&为环坯与胎膜的接触面积;

[0008] 将环件从两个对称法兰的中间,沿轴向切割成两个双法兰半环,双法兰半环具有 两个法兰。

[0009] 所述轴承钢为G20Cr2Ni4钢。

[0010] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

[0011]本发明所述轴承钢双法兰半环的轧制和胎膜锻造联合成形方法,通过轧制和胎膜 锻造联合成形,既提高了工作效率,又降低了对设备能力的要求,该成形方法中,对设备的 最大压力要求为1350KN,使得双法兰半环可以使用普通压力机成形。该方法成形的双法兰 半环尺寸和性能均能满足使用要求。

[0012] 经检测,该方法生产G20Cr2Ni4钢双法兰半环,其室温拉伸性能如下:

[0013] 抗拉强度为l〇75MPa(大于设计使用要求的l〇58_4MPa),断后伸长率为6% (大于设 计使用要求的5%)

附图说明

[0014] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0015] 图1是中间环坯的结构示意图。

[0016] 图2是带法兰的环坯结构示意图。

[0017] 图3是双法兰半环结构示意图。

具体实施方式

[0018] 实施本发明所述的轴承钢双法兰半环的乳制和胎膜锻造联合成形方法需要提供 锻造加热炉、压力机、机械手、环乳机、切割机床等设备。以我国材料牌号为G20Cr2Ni4轴承 钢为例,来说明该方法的具体实施方式:

[0019]该G20Cr2Ni4钢的主要化学元素含量(重量百分比)为:含C量〇_17%〜0.23%、含 皿11量0.30%〜0_60%、含3:[量0_15%〜0.40%、含3量<0_030%、含?量矣0.030%、含0量 1.25%〜1.75%、含Ni量3• 25%〜'3• 75%、含Cu量<0• 25、余量为Fe。

[0020] 本方法的步骤如下:

[0021] 将G20Cr2Ni4钢按一定的规格下料成棒材;将G20Cr2Ni4钢棒材加热到112(TC,按 0 • 8min/mm保温;然后在压力机上镦粗、冲孔,冷却、退火后得到中间坯;再将中间坯重新加 热到1120°C,按0 • 8min/mm保温;放在环轧机上进行乳制,乳制时,主辊对中间坯的最大压力 为440KN〜480KN,其计算方式为F = a XPXnX〇XS,其中,a为主辊斜度限制宽展而使压力 增大的系数,0为中间主应力影响系数,n为应力状态系数,〇材料的流动应力,S为主辊与中 间坯的最大接触面积;乳制完成后,空冷,得到中间环坯1,如图1所示;

[0022]对中间环坯1进行机械加工,在中间环坯对称位置加工出两个法兰3,得到环坯2, 如图2所示;

[0023] 将环坯2重新加热到112(TC,按〇 • 8min/mm保温;放在胎膜中,驱动锻锤以1280KN〜 1350KN的驱动力挤压冲头将环坯2锻造成形为具有两个法兰的环件,锻锤的驱动力的计算 方式为F= (1+y) XoXSi,式中,y为摩擦因数,〇材料的流动应力,SiS环坯与胎膜的接触面 积;

[0024]将环件从两个对称法兰的中间,沿轴向切割成两个双法兰半环4,双法兰半环具有 两个法兰5,如图3所示。

Claims (2)

1.一种轴承钢双法兰半环的乳制和胎膜锻造联合成形方法,其特征在于,包括以下米 骤: 将轴承钢按一定的规格下料成棒材;将轴承钢棒材加热到丨丨2(TC,按〇 • 8min/mm保温; 然后在压力机上镦粗、冲孔,冷却、退火后得到中间坯;再将中间坯重新加热到1120,按 0.8min/mm保温;放在环轧机上进行乳制,乳制时,主辑对中间还的最大压力为44OKN〜 480KN,其计算方式为F = aX{3XnX〇XS,其中,a为主辊斜度限制宽展而使压力增大的系 数,0为中间主应力影响系数,n为应力状态系数,。材料的流动应力,S为主辊与中间坯的最 大接触面积;乳制完成后,空冷,得到中间环®; 对中间环坯进行机械加工,在中间环坯对称位置加工出两个法兰,得到环坯; 将环坯重新加热到112(TC,按〇.8rain/mm保温;放在胎膜中,驱动锻锤以1280KN〜 1350KN的驱动力挤压冲头将环坯锻造成形为具有两个法兰的环件,锻锤的驱动力的计算方 式为F= (1+u) XoXSi,式中,U为摩擦因数,0材料的流动应力,&amp;为环还与胎B旲的接触面积; 将环件从两个对称法兰的中间,沿轴向切割成两个双法兰半环,双法兰半环具有两个 夕去M。
2.根据权利要求1所述的轴承钢双法兰半环的乳制和胎膜锻造联合成形方法,其特征 在于,所述轴承钢为G20Cr2Ni4钢。
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