CN109079066B - 大型锥形环件的制造工艺 - Google Patents

大型锥形环件的制造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109079066B
CN109079066B CN201810754676.8A CN201810754676A CN109079066B CN 109079066 B CN109079066 B CN 109079066B CN 201810754676 A CN201810754676 A CN 201810754676A CN 109079066 B CN109079066 B CN 109079066B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
conical ring
blank
conical
forging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810754676.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109079066A (zh
Inventor
沈志远
吕洪良
郭亮
吴军
吴燕芬
张俊
任益新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avic Excellence Forging Wuxi Co ltd
Original Assignee
Avic Excellence Forging Wuxi Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avic Excellence Forging Wuxi Co ltd filed Critical Avic Excellence Forging Wuxi Co ltd
Priority to CN201810754676.8A priority Critical patent/CN109079066B/zh
Publication of CN109079066A publication Critical patent/CN109079066A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109079066B publication Critical patent/CN109079066B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大型锥形环件的制造工艺,所述制造工艺包括根据大型锥形环件的锥形截面特点设计合理的环锻件截面尺寸,并根据环锻件的轧制成型特点设计合理的环件坯料,然后设计相应的模具工装和胎膜,以及整体环件制造工艺。通过上述方式,本发明大型锥形环件的制造工艺实现大型锥形环件生产制造的优化工艺,具有明显的成本低、效率高,易于在现有普通压机和辗环设备中推广应用,适于各类大型锥形环件产品生产。

Description

大型锥形环件的制造工艺
技术领域
本发明涉及锥形环件制造技术领域,特别是涉及一种大型锥形环件的制造工艺。
背景技术
锥形或类锥形环件由于用料少、金属流线分布合理、整体结构强度好等优点,常用于机械装备(如航空航天和大型石化压力容器)的结构支撑件。
目前对于直径1米和1米以内小型锥形环件的塑性加工成形比较普遍,一般采用自由锻、辗环、胎模胀形或挤压成形方式。对于1米以上的锥形环件采用胎模或挤压成形需要大吨位的锻压设备,往往在实际生产中难以实现。自由锻生产大型锥形环时往往余量大、生产效率低、质量不易控制。采用辗环工艺生产锥形环是目前比较常用生产方式,辗环工艺的变形具有连续小变形特点,有效降低了材料瞬时变形抗力,通过连续累计变形实现大变形。
采用辗环工艺生产锥形环件一般采用异形环件设计,环形锻件的截面形状按锥形环件截面加适当余量得到:
目前对于1米左右的小型锥形环设计,如图2,截面中L所示双点划线为成品形状,实线D为设计环形锻件,考虑辗环轧制的变形特点,一般大端M处设计为大于环件锥度的角度,采用该工艺方案可以满足小型锥形环件的生产。
但是对于2米以上甚至更大的锥形环件采用该设计方案往往不能稳定轧制成形,而且即使采用异形环轧制,对于辗环所需坯料的制备仍然需要大型锻压机械完成。因此在实际生产中为降低辗环成形风险,对于大锥形环一般设计为包容体矩形环轧制成形,见图2中虚线J所示形状,这导致材料成本大幅增加。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种大型锥形环件的制造工艺,成本低、效率高,能够在现有普通压机和辗环设备中推广应用,适于各类大型锥形环件产品生产。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种大型锥形环件的制造工艺,包括如下步骤:
a、根据大型锥形环件的小头端尺寸和锥度设计环锻件的截面尺寸,并根据环锻件的截面尺寸设计矩形环件坯料的尺寸,然后设计相应的模具工装和胎模;
b、切料,根据原材料的冶炼方式和锭型对原材料进行切料,得到原始坯料;
c、锻造开坯:原始坯料先经过开坯锻造,然后根据矩形环件坯料的形状和尺寸再进行预制矩形环件坯料的生产;
d、预制矩形环件坯料:按照通用的辗环方式制备矩形环件坯料;
e、胎模制锥形环件坯料:然后将矩形环件坯料放入胎模中,反复胀形挤压和旋转,最终得到设计的锥形环件坯料;
f、辗环成形:将锥形环件坯料放入辗环机的模具工装中进行辗环轧制成形。
在本发明一个较佳实施例中,步骤a的具体设计步骤如下:
一)设计大型锥形环件的环锻件的截面形状和尺寸:
锥形环件的小头端外径为OD1,锥角为θ,环锻件的厚度为δ,高度为H,其余尺寸见附图1,根据工艺质量和设备精度要求设计环锻件的截面尺寸:
其中设计环锻件上下端和斜面的内径余量、外径余量和高度余量分别为a、b、c,可根据JB/T 10478-2004 表2查表取得,见附图3;
在环锻件大头端设计余量凸台B,根据金属材料的塑性流动特点及辗环坯料的轧制稳定性要求结合实际生产经验可设计为h和k决定的余量凸台B,h表示余量凸台的宽度,k表示余量凸台的高度,余量凸台的设计公式:h= tg(θ)*k, k=T1*(1+tg(θ)),其中θ为锥角,T1的取值范围为60~120mm,经设计后环锻件大头外径ODd2=OD2+a, 见附图3;
在环锻件的上部设计一段竖直余量块,其高度v1与大头端余量凸台高度k进似相等,其外径即小头端外径ODd1=OD1+a+tg(θ)*k;在环锻件内径的上下两端分别设计一段竖直凸台,其高度为v2,设计v2= T2*k,T2取值范围为0.8~1.2,结合环件内经尺寸和查询余量,可的环锻件小头端内径IDd1=ID1+b,大头端内径IDd2=ID2+b+tg(θ)*v2,见附图3;
二)设计大型锥形环件的锥形环坯料和矩形环坯料的形状和尺寸:
在完成环锻件截面尺寸设计后,根据该环锻件截面尺寸计算辗环所需的矩形环件坯料的尺寸,设计原则为:环锻件大头端的体积Va2和环锻件小头端的体积Va1与锥形环件坯料大头端的体积Vb2和锥形环件坯料小头端的体积Vb1近似相等,且锥形环件坯料小头端内径IDb1=800~1600mm,需结合企业自由锻扩孔能力,根据以上原则可计算锥形环坯的大、小头尺寸,见附图4b,中间锥度面与锥形环相同,大小头与锥度面连接采用大圆角过渡;
矩形环坯料内外径尺寸与锥形环批量小头端内径IDb1、外径ODb1相等,再结合锥形环锻件设计重量可以计算出矩形环坯料的高度;
三)模具工装设计:
设计锥形环件坯料的成型工装,包括辗环主辊和辗环芯辊的设计,其中辗环主辊的形状和尺寸与锥形环锻件截面的外部形状和外径尺寸相匹配,辗环芯辊的形状和尺寸与锥形环锻件截面的内部形状和内径尺寸相匹配,见附图5.
四)胎模设计:
根据锥形环坯料的形状及尺寸设计锥形环件坯料的胎膜,胎膜包括凸模和下胎模的设计,凸模位于下胎模的上方,其中下胎模的形状和尺寸与锥形环坯料的外径形状和尺寸相等,见附图4b外径部分,凸模的截面形状和尺寸与锥形环坯料的内径形状和尺寸相等,为降低设备负荷,凸模一般设计为局部回转体,见附图6a、6b,凸模厚度H根据设备能力选择范围:200~500mm。
在本发明一个较佳实施例中,环锻件大头端的体积Va2的计算公式为:Va2=(ODa22-IDa22)*Ha2*π/4,环锻件小头端的体积Va1的计算公式为:Va1=(ODa12-IDa12)*Ha1*π/4,其中ODa2为环锻件大头端的外径,IDa2为环锻件大头端的内径,Ha2为环锻件大头端的高度,ODa1为环锻件小头端的外径,IDa1为环锻件小头端的内径,Ha1为环锻件小头端的高度。
在本发明一个较佳实施例中,锥形环坯料大头端的体积Vb2的计算公式为:Vb2=(ODb22-IDb22)*Hb2*π/4,锥形环件坯料小头端的体积Vb1的计算公式为:Vb1=(ODb12-IDb12)*Hb1*π/4,其中ODb2为锥形环坯料大头端的外径,IDb2为锥形环坯料大头端的内径,Hb2为锥形环坯料大头端的高度,ODb1为锥形环坯料小头端的外径,IDb1为锥形环坯料小头端的内径,Hb1为锥形环坯料小头端的高度。
在本发明一个较佳实施例中,步骤e中环件坯料放入胎模中,其中凸模沿着竖直方向运动一定行程挤压矩形环件坯料内径,凸模回复后下胎模沿圆周方向转动一个角度,然后凸模再进行挤压,如此反复胀形挤压和旋转,最终得到设计的锥形环件坯料。
在本发明一个较佳实施例中,步骤f)中锥形环件坯料放入辗环机的主辊和芯辊之间,随着芯辊向主辊方向运动,锥形环件坯料随着模具形状变形并逐渐减薄,同时直径变大最终得到所需锥形环件。
本发明的有益效果是:本发明大型锥形环件的制造工艺成本低、效率高,易于在现有普通压机和辗环设备中推广应用,适于各类大型锥形环件产品生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明的大型锥形环件一较佳实施例的结构示意图;
图2是现有小型锥形环锻件截面设计结构示意图;
图3是本发明的大型锥形环锻件截面设计结构示意图;
图4a是本发明的环锻件设计结构示意图;
图4b是本发明的环件坯料设计结构示意图;
图5是本发明中辗环模具设计结构示意图;
图6a是本发明的预制矩形环件坯料用胎模的结构示意图;
图6b是图6a的俯视图;
图7是本发明的大型锥形环件生产工序流程图;
附图中各部件的标记如下: 1、凸模,2、下胎模,3、辗环主辊,4、辗环芯辊,5、坯料。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图7,本发明实施例包括:
一种大型锥形环件的制造工艺,包括如下步骤:
a、根据大型锥形环件的小头端尺寸和锥度设计环锻件的截面尺寸,并根据环锻件的截面尺寸设计矩形环件坯料的尺寸,然后设计相应的模具工装和胎模;
步骤a的具体设计步骤如下:
一)设计大型锥形环件的环锻件的截面形状和尺寸:
锥形环件的小头端外径为OD1,锥角为θ,环锻件的厚度为δ,高度为H,其余尺寸见附图1。根据工艺质量和设备精度要求设计环锻件的截面尺寸:
其中设计环锻件上下端和斜面的内径余量、外径余量和高度余量分别为a、b、c,可根据JB/T 10478-2004 表2查表取得,见附图3;
在环锻件大头端设计余量凸台B,根据金属材料的塑性流动特点及辗环坯料的轧制稳定性要求结合实际生产经验可设计为h和k决定的余量凸台B,h表示余量凸台的宽度,k表示余量凸台的高度,余量凸台的设计公式:h= tg(θ)*k, k=T1*(1+tg(θ)),其中θ为锥角,T1的取值范围为60~120mm。经设计后环锻件大头外径ODd2=OD2+a, 见附图3;
在环锻件的上部设计一段竖直余量块,其高度v1与大头端余量凸台高度k进似相等,其外径即小头端外径ODd1=OD1+a+tg(θ)*k;在环锻件内径的上下两端分别设计一段竖直凸台,其高度为v2,设计v2= T2*k,T2取值范围为0.8~1.2。结合环件内经尺寸和查询余量,可的环锻件小头端内径IDd1=ID1+b,大头端内径IDd2=ID2+b+tg(θ)*v2,见附图3;
二)设计大型锥形环件的锥形环坯料和矩形环坯料的形状和尺寸:
如图4所示,图4a为环锻件,图4b为锥形环坯料,在完成环锻件截面尺寸设计后,根据该环锻件截面尺寸计算辗环所需的锥形环坯料的尺寸,计算方法为:环锻件大头端的体积Va2和环锻件小头端的体积Va1应该与锥形环坯料大头端的体积Vb2和锥形环坯料小头端的体积Vb1近似相等,且锥形环坯料小头端内径IDb1=800~1600mm,需结合企业自由锻扩孔能力。根据以上原则可计算锥形环坯的大、小头尺寸,见附图4b,中间锥度面与锥形环相同,大小头与锥度面连接采用大圆角过渡。
矩形环坯料内外径尺寸与锥形环坯料小头端内径IDb1、外径ODb1相等,再结合锥形环锻件设计重量可以计算出矩形环坯料的高度。
具体地,环锻件大头端的体积Va2的计算公式为:Va2=(ODa22-IDa22)*Ha2*π/4,环锻件小头端的体积Va2的计算公式为:Va1=(ODa12-IDa12)*Ha1*π/4,
其中ODa2为环锻件大头端的外径,IDa2为环锻件大头端的内径,Ha2为环锻件大头端的高度,ODa1为环锻件小头端的外径,IDa1为环锻件小头端的内径,Ha1为环锻件小头端的高度。
矩形环件坯料大头端的体积Vb2的计算公式为:Vb2=(ODb22-IDb22)*Hb2*π/4,矩形环件坯料小头端的体积Vb1的计算公式为:Vb1=(ODb12-IDb12)*Hb1*π/4,
其中ODb2为环件坯料大头端的外径,IDb2为环件坯料大头端的内径,Hb2为环件坯料大头端的高度,ODb1为环件坯料小头端的外径,IDb1为环件坯料小头端的内径,Hb1为环件坯料小头端的高度。
三)模具工装设计:
设计锥形环件坯料的成型工装,包括辗环主辊和辗环芯辊的设计,其中辗环主辊的形状和尺寸与锥形环锻件截面的外部形状和外径尺寸相匹配,辗环芯辊的形状和尺寸与锥形环锻件截面的内部形状和内径尺寸相匹配,见附图5.
其中辗环主辊和芯辊型面尺寸由设计好的环锻件尺寸及环件坯料尺寸加放材料的锻造温度膨胀量得到,即模具工装尺寸=设计环锻件(环件坯料)尺寸*(1+α),其中α为材料在结束锻造时温度下的膨胀系数。
四)胎模设计:
根据锥形环坯料的形状及尺寸设计锥形环件坯料的胎膜,胎膜包括凸模和下胎模的设计,凸模位于下胎模的上方,其中下胎模的形状和尺寸与锥形环坯料的外径形状和尺寸相等,见附图4b外径部分,凸模的截面形状和尺寸与锥形环坯料的内径形状和尺寸相等,为降低设备负荷,凸模一般设计为局部回转体,见附图6a、6b,凸模厚度H根据设备能力选择范围:200~500mm。
b、切料,根据原材料的冶炼方式和锭型对原材料进行开坯锻造,得到原始坯料。
c、锻造开坯:原始坯料先经过切料,然后根据矩形环件坯料的形状和尺寸再进行预制矩形环件坯料的生产。
d、预制矩形环件坯料:按照通用的辗环方式制备矩形环件坯料。
e、胎模制锥形环件坯料:然后将矩形环件坯料放入胎模中,其中凸模沿着竖直方向运动一定行程后挤压矩形坯料内径,凸模回复后下胎模沿圆周方向转动一个角度,然后凸模再进行挤压,如此反复胀形挤压和旋转,最终得到设计的锥形环件。
f、辗环成形:将锥形环件坯料放入辗环机的模具工装中进行辗环轧制成形:具体地,锥形环件坯料放入辗环机的主辊和芯辊模具之间,随着芯辊向主辊方向运动,坯料随着模具形状变形并逐渐减薄,同时直径变大最终得到所需锥形环件。
下面结合一项产品设计案例详细说明本发明的设计和制造工艺,产品尺寸需求:OD=3433mm,θ=26°,δ=100mm,H=620mm,材料为铝合金。
根据产品结构尺寸设计锥形环锻件的截面尺寸,根据JB/T 10478-2004 表2查得环锻件内径余量、外径余量和高度余量a、b、c参数值为:a=b=c=53mm:
在环锻件大头端设计余量凸台B,宽度为h、高度为k,其中h和k的经验取值公式为:h= tg(θ)*k, k=T1*(1+tgθ),其中θ为锥角,T1的取值范围为60~120,环件直径越大取值越大:
取T1=100,根据计算得k= T1*(1+tgθ)=100 *(1+tg26°)=150,h= tg(26)*k=0.49*150=74;
然后在锥形环的上部设计为一段竖直余量块,其高度为v1,在锥形环内径的上下两端设计一段竖直凸台,其高度为v2,设计v1=v2= T2*k,T2取值范围为0.8~1.2:
取T2=0.8 ,根据计算得v1=150,v2= T2*k=0.8*150=120;
在完成锥形环锻件截面尺寸设计后,设计辗环所需的矩形环件坯料的尺寸,如图4所示,图4a为环锻件,其中IDa1=3093mm,ODa1=3550mm,Ha1=120mm,IDa2=3316mm, ODa2=4091mm,Ha2=150mm,其中ODa2为环锻件大头端的外径,IDa2为环锻件大头端的内径,Ha2为环锻件大头端的高度,ODa1为环锻件小头端的外径,IDa1为环锻件小头端的内径,Ha1为环锻件小头端的高度:
环锻件大头端的体积Va2的计算公式为:Va2=(ODa22-IDa22)*Ha2*π/4=(40912-33162)*150*π/4,
环锻件小头端的体积Va2的计算公式为:Va1=(ODa12-IDa12)*Ha1*π/4=(35502-30932)*120*π/4;
环件坯料图4b为环件坯料:取值IDb1=1300mm,取值Hb2=Ha2=150mm,取值Hb1=Ha1=120mm,其中ODb2为环件坯料大头端的外径,IDb2为环件坯料大头端的内径,Hb2为环件坯料大头端的高度,ODb1为环件坯料小头端的外径,IDb1为环件坯料小头端的内径,Hb1为环件坯料小头端的高度;
环件坯料大头端的体积Vb2的计算公式为:Vb2=(ODb22-IDb22)*Hb2*π/4,
环件坯料小头端的体积Vb1的计算公式为:Vb1=(ODb12-IDb12)*Hb1*π/4,
环锻件大头端的体积Va2和环锻件小头端的体积Va1应该与环件坯料大头端的体积Vb2和环件坯料小头端的体积Vb1近似相等,即Va2≈Vb2,Va1≈Vb1:
根据上述计算环件沿轴向的材料体积分布并经过休整,设计环件坯料的尺寸为:
ODb1=2150mm,IDb2=1520mm,ODb2=2820mm,同时采用大圆角过渡大、小头及之间斜面,环坯斜面锥度与环锻件相等。
完成锥形环锻件及锥形环坯料设计后,可按锥形环锻件图和辗环坯料尺寸设计辗环模具和胎模,同时再根据辗环坯料小头端内、外径设计预制矩形环件坯料的尺寸,Φ2150×Φ1300×800。
实际生产时,先根据原材料冶炼方式和锭型对原材料进行开坯锻造,再按通用辗环工艺制备矩形环件坯料,然后将矩形环件坯料放入图6a所示胎模中,如图6a所示双点划线区域,凸模1沿竖直方向运动一定行程挤压矩形坯料内径;
凸模1回复后,如图6b所示,下胎模2沿圆周方向转动一个角度,然后凸模1再进行挤压,如此反复胀形挤压+旋转,最终得到设计的锥形环坯,凸模挤压过程中应将凸模1和下胎模2进行充分润滑,并应注意每次压下量不宜过大,防止坯料粘模。
完成锥形环坯生产后,将坯料放入辗环机的辗环主辊和辗环芯辊之间,如图5中所示双点划线区域,在轧制过程中,随着辗环芯辊4向辗环主辊3方向运动,坯料5随着模具形状变形并逐渐减薄,同时直径变大最终得到所需锥形环件。
辗环生产中在开始轧制阶段应注意轧制速度和进给量,确保稳定轧制后再适当加大变形量,该坯料在实际生产中一次轧制成形。
本发明大型锥形环件的制造工艺的有益效果是:
优化现有锥形环锻件设计,突破传统大吨位压机制坯能力限制,优化传统制坯工艺,有效降低了制备大型辗环坯料的锻压设备吨位要求,实现大型锥形环件在辗环机的稳定轧制及优质生产;
1、采用此工艺方案,较自由锻方案和矩形辗环方案节省材料约40~50%以上,且锥形环锥度越大、高度越高节约效果越明显;
2、采用此工艺方案,较自由锻方案更具操作性,产品质量稳定、生产效率高且工艺风险小;
3、采用此工艺方案,在胎模制备锥形环坯料时只需要传统整体胎模制坯所需设备压力的1/3~1/4,有效降低了设备投资和生产成本。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种大型锥形环件的制造工艺,其特征在于,包括如下步骤:
a、根据大型锥形环件的小头端尺寸和锥度设计锥形环锻件的截面尺寸,并根据锥形环锻件的截面尺寸设计矩形环坯的尺寸,然后设计相应的模具工装和胎模;
步骤a的具体设计步骤如下:
(一)设计大型锥形环件的锥形环锻件的截面形状和尺寸:
锥形环件的小头端外径为OD1,锥角为θ,厚度为δ,高度为H,根据工艺质量和设备精度要求设计锥形环锻件的截面尺寸:
其中设计锥形环锻件小头端的内径余量、外径余量和高度余量分别为a、b、c,可根据JB/T 10478-2004 表2查表取得;
在锥形环件大头端设计余量凸台B,根据金属材料的塑性流动特点及辗环坯料的轧制稳定性要求结合实际生产经验可设计为h和k决定的余量凸台B,h表示余量凸台的宽度,k表示余量凸台的高度,余量凸台的设计公式:h= tg(θ)*k, k=T1*(1+tg(θ)),其中θ为锥角,T1为经验参数,取值范围为60~120;
在锥形环件的上部设计一段竖直余量块,其高度为V1;在锥形环件内径的上下两端分别设计一段竖直凸台,其高度为V2,设计V2=V1= T2*k,T2为经验参数,取值范围为0.8~1.2;
(二)设计大型锥形环件的锥形环坯和矩形环坯的形状和尺寸:
在完成锥形环锻件截面尺寸设计后,根据该锥形环锻件截面尺寸计算辗环所需的矩形环坯的尺寸,设计原则为:锥形环坯大头端的体积Vb2和锥形环坯小头端的体积Vb1分别与锥形环锻件大头端的体积Va2和锥形环锻件小头端的体积Va1近似相等,且锥形环坯小头端内径IDb1=800~1600mm,根据设备能力结合锥形环锻件的小头端外径ODa1,ODa1值越大,IDb1取值越大,根据以上原则可计算锥形环坯大、小头端的尺寸,锥形环坯中间锥度面的斜度与锥形环锻件锥度相同,锥形环坯大、小头端与中间锥度面的连接处采用大圆角过渡,根据锥形环坯小头端的内、外径设计矩形环坯的尺寸;
(三)模具工装设计:
设计锥形环锻件的成型工装,包括辗环主辊和辗环芯辊的设计,其中辗环主辊的形状和尺寸与锥形环锻件截面的外部形状和外径尺寸相匹配,辗环芯辊的形状和尺寸与锥形环锻件截面的内部形状和内径尺寸相匹配;
(四)胎模设计:
根据锥形环坯的形状及尺寸设计锥形环坯的胎膜,胎膜包括凸模和下胎模的设计,凸模位于下胎模的上方,其中下胎模的形状和尺寸与锥形环坯外径的形状和尺寸相等,凸模的截面形状和尺寸与锥形环坯的内径形状和尺寸相等;
b、切料:根据原材料的冶炼方式和锭型对原材料进行切料,得到原始坯料;
c、锻造开坯:原始坯料先经过开坯锻造,然后根据矩形环坯的形状和尺寸再进行预制矩形环坯的生产;
d、制备矩形环坯:按照通用的辗环方式制备矩形环坯;
e、胎模制锥形环坯:然后将矩形环坯放入胎模中,反复胀形挤压和旋转,最终得到设计的锥形环坯;
f、辗环成形:将锥形环坯放入辗环机的模具工装中进行辗环轧制成形。
2.根据权利要求1所述的大型锥形环件的制造工艺,其特征在于,环锻件大头端的体积Va2的计算公式为:Va2=(ODa22-IDa22)*Ha2*π/4,环锻件小头端的体积Va1的计算公式为:Va1=(ODa12-IDa12)*Ha1*π/4,其中ODa2为环锻件大头端的外径,IDa2为环锻件大头端的内径,Ha2为环锻件大头端的高度,ODa1为环锻件小头端的外径,IDa1为环锻件小头端的内径,Ha1为环锻件小头端的高度。
3.根据权利要求1所述的大型锥形环件的制造工艺,其特征在于,锥形环坯大头端的体积Vb2的计算公式为:Vb2=(ODb22-IDb22)*Hb2*π/4,锥形环坯小头端的体积Vb1的计算公式为:Vb1=(ODb12-IDb12)*Hb1*π/4,其中ODb2为锥形环坯大头端的外径,IDb2为锥形环坯大头端的内径,Hb2为锥形环坯大头端的高度,ODb1为锥形环坯小头端的外径,IDb1为锥形环坯小头端的内径,Hb1为锥形环坯小头端的高度。
4.根据权利要求1所述的大型锥形环件的制造工艺,其特征在于,步骤e中,将矩形环坯放入胎模中,其中凸模沿着竖直方向运动一定行程挤压矩形环坯内径,凸模回复后下胎模沿圆周方向转动一个角度,然后凸模再进行挤压,如此反复胀形挤压和旋转,最终得到设计的锥形环坯。
5.根据权利要求1所述的大型锥形环件的制造工艺,其特征在于,步骤f中,将锥形环坯放入辗环机的辗环主辊和辗环芯辊之间,随着辗环芯辊向辗环主辊方向运动,锥形环坯随着模具形状变形并逐渐减薄,同时直径变大最终得到所需锥形环锻件。
CN201810754676.8A 2018-07-11 2018-07-11 大型锥形环件的制造工艺 Active CN109079066B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810754676.8A CN109079066B (zh) 2018-07-11 2018-07-11 大型锥形环件的制造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810754676.8A CN109079066B (zh) 2018-07-11 2018-07-11 大型锥形环件的制造工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109079066A CN109079066A (zh) 2018-12-25
CN109079066B true CN109079066B (zh) 2021-04-09

Family

ID=64837594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810754676.8A Active CN109079066B (zh) 2018-07-11 2018-07-11 大型锥形环件的制造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109079066B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110640060B (zh) * 2019-04-30 2021-01-05 武汉理工大学 一种大型复杂盆形环件近净复合成形工艺方法
CN110408770B (zh) * 2019-08-08 2020-07-10 北京航空航天大学 一种大型环件旋转离心残余应力调控装置
CN111644556B (zh) * 2020-06-12 2021-12-07 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种Ti64合金机匣锻件斜面环坯制造方法
CN111761308A (zh) * 2020-06-23 2020-10-13 马鞍山市广源法兰环件有限公司 一种大型锥形环件的制造方法
CN112371887B (zh) * 2020-09-28 2022-03-25 上海电气上重铸锻有限公司 一种海工替打环锻件成型装置以及成型方法
CN112475806B (zh) * 2020-11-20 2022-04-08 西安航天发动机有限公司 一种QCr0.8合金大尺寸锥筒形环件成形工艺
CN113579130B (zh) * 2021-07-29 2022-07-22 武汉理工大学 带外岛屿凸台的异型薄壁机匣环锻件轧制方法
CN114367613B (zh) * 2021-12-16 2023-08-01 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种z形ti6al4v合金环件成型方法
CN116441466B (zh) * 2023-03-24 2023-11-17 江苏翔能科技发展有限公司 协同确定复杂锥形环件成形工艺链坯料及模具尺寸的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2540713B2 (de) * 1975-09-12 1981-06-04 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Verfahren zum Herstellen eines nahtlosen Rohrflanschformlings
JPH01138031A (ja) * 1987-11-25 1989-05-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd テーパ付リング部品の製造方法
CN102672083A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 马义伟 高温合金锥形截面环件预成形坯料的设计方法
CN105537473A (zh) * 2015-12-02 2016-05-04 贵州安大航空锻造有限责任公司 镍基高温合金多台阶大型异形环件的成形方法
CN106141049B (zh) * 2016-08-31 2018-06-08 无锡派克新材料科技股份有限公司 小口径大锥度锥形环形件锻造成形工艺
CN106825340B (zh) * 2017-03-01 2018-07-17 西北工业大学 一种钛合金c型截面锥度环件轧制的坯料设计方法
CN107545107B (zh) * 2017-08-25 2020-06-19 武汉理工大学 一种用于梯形截面轴承环轧制的环坯及环坯设计方法
CN108246937B (zh) * 2017-12-27 2020-09-15 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种多台阶大直径机匣环锻件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109079066A (zh) 2018-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109079066B (zh) 大型锥形环件的制造工艺
US20180056351A1 (en) Rotary Extrusion Producing Method for Producing Inner Ring Rib with Large Aspect Ratio Formed of Hollow Billet
CN100506422C (zh) 风力发电塔筒法兰锻辗成形方法
US20180056353A1 (en) Rotary Extrusion Producing Mold for Producing Inner Ring Rib with Large Aspect Ratio Formed of Hollow Billet
CN108580622B (zh) 一种i型纵筋环件模内径向挤压成形工艺设计方法
CN101537471B (zh) 一种圆锥轴承内圈锻造方式的改进方法
CN109693083B (zh) 一种大长径比钛合金壳体的塑性成形方法
CN104139280B (zh) 车轮轮毂的制造工艺
CN108555052A (zh) 一种筋板类构件双侧变通道强塑变挤压方法及成形模具
CN103447431A (zh) 改进平模锻造成形均匀度的方法
CN206316303U (zh) 结合齿轮小齿圈径向楔压模
CN105921539A (zh) 大口径深盲孔工件的制备方法
CN106734207A (zh) 一种滚轧锻式锻件制造模具及方法
CN113976661A (zh) 一种铝合金异形无缝管生产工艺
CN103934299B (zh) 一种消除内筒应力集中的扁挤压筒及制造方法
CN104289643A (zh) 保温容器筒身滚压螺纹的制作工艺及设备
CN102717015B (zh) 一种提高细长台阶轴杆部同轴度的锻造方法及冷挤模具
CN110899359A (zh) 一种铝材挤压成型模具
CN101695721B (zh) 双锥型铜合金挤压模具
CN116140519A (zh) 一种大直径多台阶复杂截面机匣锻件制造方法
CN210475363U (zh) 一种内t型齿轮锻件模具
CN108284170B (zh) 一种直法兰球壳成形方法
CN2686755Y (zh) 齿形类零件的冷挤压成型模具
CN210475361U (zh) 一种齿轮锻件模具
CN214447177U (zh) 一种新型的模具下压机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant