CN108031784A - 一种框类安装边锻件的锻造用胎模及锻造成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种框类安装边锻件的锻造用胎模及锻造成型方法，所述胎模包括上胎模和下胎模，上胎模和下胎模的正面和背面均设置有型腔，下胎模的正面型腔和背面型腔中分别设有芯子，其中下胎模的正面型腔中的芯子用于配合上胎模的正面型腔锻压圈子，成型框类安装边锻件的扇形下边，下胎模的背面型腔与框类安装边锻件的扇形下边及两侧边外形一致，下胎模的背面型腔中的芯子用于配合上胎模的背面型腔和下胎模的背面型腔锻压已成型所述扇形下边的圈子，成型框类安装边锻件的扇形上边和两侧边。利用本发明的胎模和方法，仅需要4火就可以完成锻荒过程，并且荒型尺寸形状统一，模锻工序后合格率高。

Description

一种框类安装边锻件的锻造用胎模及锻造成型方法

技术领域

本发明涉及锻造热加工技术领域，尤其涉及一种框类安装边锻件的锻造用胎模及锻造成型方法。

背景技术

框类安装边是典型的扇形四边框体结构。该零件具有多处拐角，四边呈框体结构，是比较复杂的结构件。长期以来，国内各锻造厂家均采用传统的镦饼、冲孔、扩孔、标记、单边拔长、扣角、整形、模锻、热处理这一锻造工艺流程，加工生产的安装边锻造火次多，生产效率低，原材料消耗高，荒型形状不规则，导致模锻后产品合格率低。

美国GE公司的框类安装边锻件如图1所示，其材料为美国专用标准AMS5886确定的N263耐热高温合金。其加工工序为：下料(φ150)→镦饼→冲孔→扩孔→胎模锻→模锻→热处理→终检，其中镦饼→冲孔→扩孔→胎模锻合称为锻荒，通过镦饼、冲孔、扩孔工序制备外径和框类安装边锻件外周长基本吻合的圈子，然后经过胎模锻获得所需要的荒型。然而现有的锻荒过程存在以下两个问题，难以解决：1)火次多，在现有的框类安装边锻造过程中，锻荒工序需要8～9火；2)现有的锻荒工艺，荒型形状尺寸不一致，经过模锻后锻件合格率较低。

发明内容

鉴于现有技术的上述情况，本发明的目的是提供一种框类安装边锻件的锻造用胎模及锻造成型方法，以解决现有技术中存在的锻荒过程中火次多，荒型尺寸不一致的问题，提高锻件的合格率。

按照本发明的一个方面，提供一种框类安装边锻件的锻造用胎模，所述胎模包括上胎模和下胎模，上胎模和下胎模的正面和背面均设置有型腔，下胎模的正面型腔和背面型腔中分别设有芯子，

其中下胎模的正面型腔中的芯子用于配合上胎模的正面型腔锻压圈子，成型框类安装边锻件的扇形下边，并防止所述扇形下边发生扭曲变形，放置在下胎模正面型腔中的圈子的其他部分不发生变形；

下胎模的背面型腔与框类安装边锻件的扇形下边及两侧边外形一致，下胎模的背面型腔中的芯子用于配合上胎模的背面型腔和下胎模的背面型腔锻压已成型所述扇形下边的圈子，成型框类安装边锻件的扇形上边和两侧边，并防止所述扇形上边和下边发生扭曲变形。

按照本发明的另一个方面，提供一种利用所述锻造用胎模的框类安装边锻件的锻造成型方法，所述方法包括：下料、镦饼、冲孔、扩孔、胎模锻、模锻和热处理，其中在下料后，通过镦饼、冲孔、扩孔工序，制备外径和锻件外周长基本吻合的圈子，在胎模锻中，将制备好的圈子放在所述锻造用胎模的下胎模正面型腔中，进行框类安装边锻件的扇形上边的锻压成型，将模具打靠后，取出变形后的锻件，翻转180°，然后将已成型所述扇形下边的圈子放在所述锻造用胎模的下胎模背面型腔中，进行框类安装边锻件的扇形上边和两侧边的成型，模具打靠后取出锻件，即可获得所需要的荒型形状。

本发明通过采用胎模锻，依据锻件形状及周长，设计胎模锻模具，仅需要4火就可以完成锻荒过程，并且荒型尺寸形状统一，模锻工序后合格率高。

附图说明

图1是框类安装边锻件的示意图；

图2是圈子在本发明的胎模正面的摆放示意图；

图3是圈子在本发明的胎模正面变形的示意图；

图4是圈子在本发明的胎模背面的摆放示意图；

图5是圈子在本发明的胎模背面变形的示意图；

图6是本发明的胎模的示意图，其中左图表示了上下胎模的正面部分，右图表示了上下胎模的背面部分。

具体实施方式

为了更清楚地理解本发明的目的、技术方案及优点，下面结合附图，以如图1所示的美国GE公司的框类安装边锻件为例，对本发明进行进一步详细说明。

参见图6，并结合图2－5，本发明的框类安装边锻件的锻造用胎模包括上胎模和下胎模，上胎模和下胎模的正面和背面均设置有型腔，下胎模的正面型腔和背面型腔中分别设有芯子。其中上胎模的正面型腔与框类安装边锻件的扇形下边的长度和外形基本一致，下胎模的正面型腔与圈子的除用于形成所述扇形下边的部分外的剩余部分的外形一致，下胎模正面型腔中的芯子的上边缘的形状与所述扇形下边的内侧基本一致，用于配合上胎模的正面型腔锻压圈子，成型框类安装边锻件的扇形下边，并防止所述扇形下边发生扭曲变形，下胎模正面型腔中的圈子的其他部位不发生变形。尽管在本例中，下胎模的正面型腔被描述成与圈子的外形一致，不过由于正面型腔主要用于成型框类安装边锻件的扇形下边，下胎模正面型腔中的圈子的其他部位不发生变形，因此显然下胎模的正面型腔的形状不限于此，只要下胎模正面型腔中的芯子能够与上胎模的正面型腔配合成型所述扇形上边即可。

上胎模的背面型腔与框类安装边锻件的扇形上边的长度和外形基本一致，下胎模的背面型腔与框类安装边锻件的扇形下边及两侧边外形基本一致，下胎模背面型腔中的芯子的上下边缘的形状分别与框类安装边锻件的上下扇形边内侧一致，用于配合上胎模的背面型腔和下胎模的背面型腔锻压已成型所述扇形下边的圈子，成型框类安装边锻件的扇形上边和两侧边，并防止所述扇形上边和下边发生扭曲变形。

进行锻荒，首先依据框类安装边锻件的外周长，确定锻荒工序中所需要的圈子的外径大小，圈子外径大小和锻件的外周长基本一致或略小，不可大于锻件的外周长。依据锻件的高度，合适的锻造比确定圈子的高度，用以保证模锻过程中有足够的变形量。

然后进行下料(φ150)，通过镦饼、冲孔、扩孔工序制备外径和锻件外周长基本吻合的圈子，然后利用上述胎模，经过胎模锻工序获得所需要的荒型，之后进行常规的模锻和热处理。

下面对胎模锻工序进行进一步的详细说明。将制备好的圈子放在所述锻造用胎模的下胎模正面型腔中(参见图2)，进行框类安装边锻件的扇形上边的锻压成型(参见图3)，将模具打靠后，取出变形后的锻件，翻转180°，然后将已成型所述扇形下边的圈子放在所述锻造用胎模的下胎模背面型腔中(参见图4)，进行框类安装边锻件的扇形上边和两侧边的成型(参见图5)，模具打靠后取出锻件，即可获得所需要的荒型形状。

此外，胎模的四个角应该为R25甚至更大，用以保证成型过程中不会发生夹伤。胎膜锻工序选择在3T自由锻锤上进行。

现场操作时应注意以下事项：

镦饼、冲孔、扩孔后的圈子内径、外径及厚度控制要准确，目的是保证荒型尺寸一致。

胎膜锻锤击时应该严格控制锤击力度，因为N263材料塑性好，锤击力度过大会导致荒型折弯，不可一次打到欠压为零。应分为两锤或者三锤进行。

选择坯料合适的锻造加热温度可确保锻件组织性能。本发明采用锻造加热温度1150℃，高温拉伸，高温蠕变，高温持久，低倍流线性能均合格，且富余量大。

利用本发明的胎模和方法，仅需要4火就可以完成锻荒过程，并且荒型尺寸形状统一，模锻工序后合格率高。

Claims (2)

1.一种框类安装边锻件的锻造用胎模，所述胎模包括上胎模和下胎模，上胎模和下胎模的正面和背面均设置有型腔，下胎模的正面型腔和背面型腔中分别设有芯子，

其中下胎模的正面型腔中的芯子用于配合上胎模的正面型腔锻压圈子，成型框类安装边锻件的扇形下边，并防止所述扇形下边发生扭曲变形，放置在下胎模正面型腔中的圈子的其他部分不发生变形；

下胎模的背面型腔与框类安装边锻件的扇形下边及两侧边外形一致，下胎模的背面型腔中的芯子用于配合上胎模的背面型腔和下胎模的背面型腔锻压已成型所述扇形下边的圈子，成型框类安装边锻件的扇形上边和两侧边，并防止所述扇形上边和下边发生扭曲变形。

2.一种利用按照权利要求1所述的锻造用胎模的框类安装边锻件的锻造成型方法，所述方法包括：下料、镦饼、冲孔、扩孔、胎模锻、模锻和热处理，其中在下料后，通过镦饼、冲孔、扩孔工序，制备外径和锻件外周长基本吻合的圈子，在胎模锻中，将制备好的圈子放在所述锻造用胎模的下胎模正面型腔中，进行框类安装边锻件的扇形上边的锻压成型，将模具打靠后，取出变形后的锻件，翻转180°，然后将已成型所述扇形下边的圈子放在所述锻造用胎模的下胎模背面型腔中，进行框类安装边锻件的扇形上边和两侧边的成型，模具打靠后取出锻件，即可获得所需要的荒型形状。