CN110695275B - 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 - Google Patents
2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110695275B CN110695275B CN201911187847.4A CN201911187847A CN110695275B CN 110695275 B CN110695275 B CN 110695275B CN 201911187847 A CN201911187847 A CN 201911187847A CN 110695275 B CN110695275 B CN 110695275B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- die
- temperature
- blank
- forging
- aluminum alloy
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/04—Shaping in the rough solely by forging or pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/40—Making machine elements wheels; discs hubs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明公开了一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,包括:采用材质为2014铝合金的圆柱形毛坯,圆柱形毛坯加热至不低于450℃后运输至毛压模具,运输完成后的最低温度为410℃,毛压模具材质为5CrNiMo,将毛压模具加热至不低于430℃,其合模转运时间为13min‑17min,到达压机时,毛压模具的型腔温度不小于430℃,毛压模具外壁温度为300℃‑400℃,然后上下模分离安装在压机上的时间为13min‑17min,此时毛压模具型腔温度为350℃‑400℃,毛压模具的外壁温度为250℃‑375℃,圆柱形毛坯加热完成后直至放置毛压模具中的时间为330s‑390s。能够提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及航空精密轮毂模锻件制造技术领域,尤其涉及一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法。
背景技术
大型飞机上具有一个典型规格锻件,为高强2014铝合金航空精密轮毂模锻件中的最大模锻件:半轮(舱内侧)模锻件。该半轮(舱内侧)模锻件为精密模锻件,为圆盘类模锻件,零件最大外轮毂尺寸φ593.3×309.1mm mm,模锻件最大外轮廓尺寸为φ616.5×314.2mm。
半轮舱内侧零件如图1和图2所示,图1为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的第一侧视结构示意图;图2为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的第二侧视结构示意图,是一个比较复杂的大型铝合金锻件,该锻件的最大外形尺寸为φ600mm×310mm,筒形最大深度为240mm,筒壁最小处仅为7.6mm,筒壁最厚处为16mm,是一个典型的深筒薄壁件,其基本体为筒体12,筒体12的上部具有环形的外延部11,外延部11的上方具有内凹部,内凹部与筒体12的内壁交接处具有呈环形排列的9个凸耳14,筒体12的底部具有呈环形的9个椭圆形凹坑13,具体的,该零件在筒形底部较薄,同时存在9个均匀分布的椭圆形凹坑13,形状复杂;对应在零件上侧存在9个凸耳14,该凸耳14高度较高、壁厚薄、斜度小,竖直方向投影面积较小,属于较难成型及易出现缺陷部分。
半轮(舱内侧)模锻件本身为精密模锻件,为圆盘类模锻件,型腔深、壁薄、高筋、圆角小、内腔和底部的凸台多、型腔较复杂。半轮(舱内侧)模锻件为有大量非加工面、机加工余量小,表面质量要求高,尺寸精度要求极高;模锻件型腔深,筋高且薄,精密模锻成型难;2014合金容易产生粗晶,组织性能均匀性控制难;轮毂安全性能要求高,综合性能要求极高。因此,轮毂模锻件最大的难点为尺寸控制难度大、组织性能均匀性控制难度大。
因此,如何提供一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,以提高产品质量,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,以提高产品质量。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,包括:
采用的毛坯为圆柱形毛坯,其材质为2014铝合金,将所述圆柱形毛坯加热至不低于450℃后运输至毛压模具中,并且运输完成后的最低温度为410℃,
采用的所述毛压模具的材质为5CrNiMo,将所述毛压模具加热至不低于430℃,其合模转运的时间为13min-17min,到达压机时,所述毛压模具的型腔温度不小于430℃,所述毛压模具的外壁温度为300℃-400℃,然后上下模分离安装在所述压机上的时间为13min-17min,此时所述毛压模具的型腔温度为350℃-400℃,所述毛压模具的外壁温度为250℃-375℃,
所述圆柱形毛坯加热完成后直至放置所述毛压模具中的时间为330s-390s。
优选的,将所述圆柱形毛坯加热至470℃后运输至毛压模具中。
优选的,上述圆柱形毛坯运输完成后的最高温度为417℃,最低温度为410℃,温度均方差3.63℃。
优选的,将所述毛压模具加热至450℃,到达所述压机时,所述毛压模具的型腔温度为450℃,所述毛压模具的平均温度为418℃。
优选的,到达所述压机时,所述毛压模具的外壁上的棱角处温度为295℃。
优选的,当上下模分离安装在所述压机后,所述毛压模具的平均温度为374℃,温度均方差35.9℃。
优选的,上述圆柱形毛坯在所述毛压模具的成型过程中,所述圆柱形毛坯的温度不低于400℃。
优选的,上述圆柱形毛坯加热完成后直至放置所述毛压模具中的时间为360s。
优选的,上述圆柱形毛坯在所述毛压模具成型后,锻后整个锻件的最低温度为382℃,最高温度为412℃,平均温度为400℃,温度标准差为8.52。
本发明提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,包括:采用的毛坯为圆柱形毛坯,其材质为2014铝合金,将所述圆柱形毛坯加热至不低于450℃后运输至毛压模具中,并且运输完成后的最低温度为410℃,采用的所述毛压模具的材质为5CrNiMo,将所述毛压模具加热至不低于430℃,其合模转运的时间为13min-17min,到达压机时,所述毛压模具的型腔温度不小于430℃,所述毛压模具的外壁温度为300℃-400℃,然后上下模分离安装在所述压机上的时间为13min-17min,此时所述毛压模具的型腔温度为350℃-400℃,所述毛压模具的外壁温度为250℃-375℃,所述圆柱形毛坯加热完成后直至放置所述毛压模具中的时间为330s-390s。
毛压模具对锻件的毛压过程中,其成型过程中锻件温度始终保持在400℃以上,前期温度较高,其范围一直在413℃-431℃区间,后期主要集中在393℃-413℃,少部分金属温度在380℃左右(翻遍后较薄,温降较快),但均在金属的可锻范围。锻后整个锻件(包括飞边)的最低温度为382℃,最高温度为412℃,平均温度为400℃,温度标准差为8.52,整个锻件温度分布较为均匀,符合要求。
并且,轮毂毛压最终载荷为1.44wt,同时,根据对金属的分析将锻件晶粒统一设计为65μm,变形后,锻件晶粒集中在40μm-57μm之间,整个锻件晶粒最大为65μm,最小尺寸为31.5μm,平均晶粒尺寸为45.7μm,标准差为6.76,锻件整体微观组织也较为均匀。
本发明提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,使得毛压过程整个锻件温度分布较为均匀,符合要求,并且锻件整体微观组织也较为均匀,提高了产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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他的附图。
图1为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的第一侧视结构示意图;
图2为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的第二侧视结构示意图;
图3为本发明实施例提供的圆柱形毛坯的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件的剖视结构示意图。
上图1-5中:
圆柱形毛坯1、外延部11、筒体12、椭圆形凹坑13、凸耳14、毛压件2。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图3-图5,图3为本发明实施例提供的圆柱形毛坯的结构示意图;图4为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件的结构示意图;图5为本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件的剖视结构示意图。
本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,包括:采用的毛坯为圆柱形毛坯1,其材质为2014铝合金,将圆柱形毛坯1加热至不低于450℃后运输至毛压模具中,并且运输完成后的最低温度为410℃,采用的毛压模具的材质为5CrNiMo,将毛压模具加热至不低于430℃,其合模转运的时间为13min-17min,到达压机时,毛压模具的型腔温度不小于430℃,毛压模具的外壁温度为300℃-400℃,然后上下模分离安装在压机上的时间为13min-17min,此时毛压模具的型腔温度为350℃-400℃,毛压模具的外壁温度为250℃-375℃,圆柱形毛坯加热完成后直至放置毛压模具中的时间为330s-390s,之后毛压模具压合进行制造。圆柱形毛坯1如图3所示。本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法最终制成的毛压件2如图4和图5所示。
毛压模具对锻件的毛压过程中,其成型过程中锻件温度始终保持在400℃以上,前期温度较高,其范围一直在413℃-431℃区间,后期主要集中在393℃-413℃,少部分金属温度在380℃左右(翻遍后较薄,温降较快),但均在金属的可锻范围。锻后整个锻件(包括飞边)的最低温度为382℃,最高温度为412℃,平均温度为400℃,温度标准差为8.52,整个锻件温度分布较为均匀,符合要求。
并且,轮毂毛压最终载荷为1.44wt,同时,根据对金属的分析将锻件晶粒统一设计为65μm,变形后,锻件晶粒集中在40μm-57μm之间,整个锻件晶粒最大为65μm,最小尺寸为31.5μm,平均晶粒尺寸为45.7μm,标准差为6.76,锻件整体微观组织也较为均匀。
本发明实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,使得毛压过程整个锻件温度分布较为均匀,符合要求,并且锻件整体微观组织也较为均匀,提高了产品质量。
为了进一步优化上述方案,将圆柱形毛坯1加热至470℃后运输至毛压模具中。
为了进一步优化上述方案,圆柱形毛坯1运输完成后的最高温度为417℃,最低温度为410℃,温度均方差3.63℃。
为了进一步优化上述方案,将毛压模具加热至450℃,到达压机时,毛压模具的型腔温度为450℃,毛压模具的平均温度为418℃。
为了进一步优化上述方案,到达压机时,毛压模具的外壁上的棱角处温度为295℃。
为了进一步优化上述方案,当上下模分离安装在压机后,毛压模具的平均温度为374℃,温度均方差35.9℃。
为了进一步优化上述方案,圆柱形毛坯1在毛压模具的成型过程中,圆柱形毛坯1的温度不低于400℃。
为了进一步优化上述方案,圆柱形毛坯1加热完成后直至放置毛压模具中的时间为360s。
为了进一步优化上述方案,圆柱形毛坯1在毛压模具成型后,锻后整个锻件的最低温度为382℃,最高温度为412℃,平均温度为400℃,温度标准差为8.52。
具体实施时:
锻前温度分布:在毛压成型之前,需要将加热后的模具及坯料进行转运及安装。此时,锻件及模具会出现不同程度的温降,现对模具及坯料的温降进行仿真模拟。根据实际工况,毛压坯料由于在定位时时间较长,装运时间大约为360s,而模具合模转运时间大约为15min,而后模具的分离安装时间约15min。
坯料转运过程,坯料外侧温降较快,心部温度较高。坯料出炉温度470℃,运输完成后最高温度417℃,最低温度410℃,平均温度417℃,温度均方差3.63℃,整个锻件温度分布较为均匀,与之前始锻温度420℃相差不大。毛压模具温度,在前15min由于合模运输,在运输过程中,由于该模具模块较大,型腔散热极少,外壁凸出部位及棱角降温较多,内凹部位及平面降温较少。此时型腔温度基本不变,与出炉温度大致相同,为450℃,外壁温度范围为300℃-400℃,棱角处温度较低,大约295℃,此时整个模具平均温度为418℃。后15min由于开模安装模具,型腔与侧壁温度均有较大温降,型腔温度范围为350℃-400℃,侧壁温度范围为250℃-375℃,模具平均温度为374℃,温度均方差为35.9℃。整个模具温度在可锻温度范围,能满足锻造需求。
锻造成型过程:毛压模具对锻件的毛压过程中,其成型过程中锻件温度始终保持在400℃以上,前期温度较高,其范围一直在413℃-431℃区间,后期主要集中在393℃-413℃,少部分金属温度在380℃左右(翻遍后较薄,温降较快),但均在金属的可锻范围。锻后整个锻件(包括飞边)的最低温度为382℃,最高温度为412℃,平均温度为400℃,温度标准差为8.52,整个锻件温度分布较为均匀,符合要求。
并且,轮毂毛压最终载荷为1.44wt,同时,根据对金属的分析将锻件晶粒统一设计为65μm,变形后,锻件晶粒集中在40μm-57μm之间,整个锻件晶粒最大为65μm,最小尺寸为31.5μm,平均晶粒尺寸为45.7μm,标准差为6.76,锻件整体微观组织也较为均匀。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,包括:
采用的毛坯为圆柱形毛坯,其材质为2014铝合金,将所述圆柱形毛坯加热至不低于450℃后运输至毛压模具中,并且运输完成后的最低温度为410℃,
采用的所述毛压模具的材质为5CrNiMo,将所述毛压模具加热至不低于430℃,其合模转运的时间为13min-17min,到达压机时,所述毛压模具的型腔温度不小于430℃,所述毛压模具的外壁温度为300℃-400℃,然后上下模分离安装在所述压机上的时间为13min-17min,此时所述毛压模具的型腔温度为350℃-400℃,所述毛压模具的外壁温度为250℃-375℃,
所述圆柱形毛坯加热完成后直至放置所述毛压模具中的时间为330s-390s,
所述圆柱形毛坯在所述毛压模具的成型过程中,所述圆柱形毛坯的温度不低于400℃,
所述圆柱形毛坯在所述毛压模具成型后,锻后整个锻件的最低温度为382℃,最高温度为412℃,平均温度为400℃,温度标准差为8.52。
2.根据权利要求1所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,将所述圆柱形毛坯加热至470℃后运输至毛压模具中。
3.根据权利要求1所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,所述圆柱形毛坯运输完成后的最高温度为417℃,最低温度为410℃,温度均方差3.63℃。
4.根据权利要求1所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,将所述毛压模具加热至450℃,到达所述压机时,所述毛压模具的型腔温度为450℃,所述毛压模具的平均温度为418℃。
5.根据权利要求4所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,到达所述压机时,所述毛压模具的外壁上的棱角处温度为295℃。
6.根据权利要求1所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,当上下模分离安装在所述压机后,所述毛压模具的平均温度为374℃,温度均方差35.9℃。
7.根据权利要求1所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法,其特征在于,所述圆柱形毛坯加热完成后直至放置所述毛压模具中的时间为360s。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911187847.4A CN110695275B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911187847.4A CN110695275B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110695275A CN110695275A (zh) | 2020-01-17 |
CN110695275B true CN110695275B (zh) | 2021-08-24 |
Family
ID=69206870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911187847.4A Active CN110695275B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110695275B (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100577322C (zh) * | 2007-12-19 | 2010-01-06 | 河南中光学集团有限公司 | 铝合金异型件等温精锻工艺方法 |
CN106498248B (zh) * | 2016-11-18 | 2018-11-13 | 东北轻合金有限责任公司 | 铝合金模锻件的制造方法 |
CN107999687A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 无锡透平叶片有限公司 | 一种铝合金叶片锻件及其制备方法 |
CN107931498B (zh) * | 2017-12-15 | 2019-05-28 | 东北轻合金有限责任公司 | 潜水器用高压壳体铝合金模锻件的制备方法 |
CN108580778B (zh) * | 2018-05-18 | 2020-02-07 | 山东大学 | 一种薄壁深腔飞机轮毂模锻件的锻造方法 |
CN109108196B (zh) * | 2018-07-25 | 2020-06-23 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种飞机机翼用高强高韧铝合金模锻件的制备方法 |
-
2019
- 2019-11-28 CN CN201911187847.4A patent/CN110695275B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110695275A (zh) | 2020-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101502866B (zh) | 铁路货车缓冲器推力锥的锻造方法 | |
CN100425366C (zh) | 非对称组合零件整体挤压成形方法及装置 | |
US2360354A (en) | Cartridge casing and method of making same | |
TWI485265B (zh) | 鋁或鋁合金的鍛造方法 | |
CN109317590B (zh) | 复杂铝合金机匣锻件的成型方法 | |
CN103567338A (zh) | 金属件制造方法 | |
CN109894562A (zh) | 一种内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具及成形方法 | |
CN110695278B (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件制作方法 | |
CN110695275B (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 | |
CN110695300B (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的制作方法 | |
CN110695301B (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的终压件制作方法 | |
CN108526381B (zh) | 一种超大型铝基复合材料环件的锻造方法 | |
CN103834884A (zh) | 一种制造模锻件并消除残余应力的方法及模具 | |
CN105983639B (zh) | 一种整体式轻合金轮圈等温锻造模具 | |
CN106180519A (zh) | 模锻成形模具及其成形方法 | |
CN211866496U (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的制坯模具 | |
CN104191179A (zh) | 起重机双钩吊钩体模锻快速成形工艺 | |
CN211191838U (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件模具 | |
CN211638189U (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的制作模具组 | |
CN111974925B (zh) | 一种铝合金新能源冷却板的锻造模具及锻造工艺 | |
CN110695302B (zh) | 2014铝合金轮毂模锻件的成型工艺 | |
CN112719176A (zh) | 一种小内径gh141合金异形环件锻造方法 | |
CN110695273A (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的毛压件制作方法 | |
CN110142362A (zh) | 起重设备用轮子锻件的成形方法 | |
CN211191824U (zh) | 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件 |
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 |