CN112338117B - 钛合金下横臂的制作方法及所用模具 - Google Patents

钛合金下横臂的制作方法及所用模具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及越野车生产制造技术领域，提供了一种钛合金下横臂的制作方法及所用模具。该钛合金下横臂的制作方法，包括如下步骤：将钛合金原棒料在设定温度下加热第一设定时间制成坯料；将所述坯料进行打磨清理，在所述设定温度下加热第二设定时间，放置在预锻模具内进行预锻；将预锻棒料进行打磨清理，分切形成第一预锻件和第二预锻件；将所述第一预锻件和所述第二预锻件在所述设定温度下加热第三设定时间后放入终锻模具内进行终锻。本发明实施例操作简单，实现对钛合金有效加工制造，预锻分切，降低设备的使用吨位，保护设备，工艺简单，有效降低生产过程中产生缺陷的倾向，节省中间过程周期及成本，保证钛合金下横臂的产品质量。

Description

钛合金下横臂的制作方法及所用模具
技术领域
本发明涉及越野车生产制造技术领域，特别是涉及一种钛合金下横臂的制作方法及所用模具。
背景技术
在越野车的连接件中，下横臂起到关键承重作用，多采用铸钢件或者钛合金铸件，并经机加工后使用。由于下横臂中间空档间距大(达到400mm)，采取正常生产工艺，其材料利用率达不到45％，兼钛合金因其价值高、成形难度大，其成形难度集中体现在其锻造温度低，可锻造温度区间小(一般在100℃左右，一般钢制产品的在350℃左右)从而导致钛合金的应用受到限制。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种钛合金下横臂的制作方法，以解决现有钛合金下横臂制作应用受限的问题。
本发明还提出一种钛合金下横臂的制作所用模具。
根据本发明第一方面实施例提供一种钛合金下横臂的制作方法，包括如下步骤：
将钛合金原棒料在设定温度下加热第一设定时间制成坯料；
将所述坯料进行打磨清理，在所述设定温度下加热第二设定时间，放置在预锻模具内进行预锻；
将预锻棒料进行打磨清理，分切形成第一预锻件和第二预锻件；
将所述第一预锻件和所述第二预锻件在所述设定温度下加热第三设定时间后放入终锻模具内进行终锻。
根据本发明实施例的钛合金下横臂的制作方法，操作简单，实现对钛合金有效加工制造，预锻分切，降低设备的使用吨位，保护设备，工艺简单，有效降低生产过程中产生缺陷的倾向，节省中间过程周期及成本，保证钛合金下横臂的产品质量。
根据本发明的一个实施例，所述设定温度为所述原棒料的相变点下-60℃～-20℃。
根据本发明的一个实施例，所述将钛合金原棒料在设定温度下加热第一设定时间制成坯料中，将经所述设定温度下加热所述第一设定时间后的所述钛合金原棒料进行拔长至设定长度制成坯料。
根据本发明的一个实施例，所述第一设定时间根据所述钛合金原棒料的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
根据本发明的一个实施例，所述第二设定时间根据所述坯料的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
根据本发明的一个实施例，所述第一预锻件和所述第二预锻件为两个对称件。
根据本发明的一个实施例，所述第三设定时间根据所述第一预锻件和所述第二预锻件的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
根据本发明第二方面实施例的一种钛合金下横臂的制作所用模具，包括用以实施上述钛合金下横臂的制作方法的预锻模具和终锻模具。
根据本发明实施例的钛合金下横臂的制作所用模具，结构简单，节约材料成本，有助于实现自动化操作，成品率高。
根据本发明的一个实施例，所述预锻模具的中部设有切分线。
根据本发明的一个实施例，所述终锻模具的两端分别设有高台。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
钛合金下横臂的制作方法操作简单，实现对钛合金有效加工制造，预锻分切，降低设备的使用吨位，保护设备，工艺简单，有效降低生产过程中产生缺陷的倾向，节省中间过程周期及成本，保证钛合金下横臂的产品质量。
进一步的，钛合金下横臂的制作所用模具，结构简单，节约材料成本，有助于实现自动化操作，成品率高。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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一简单地介绍，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为本发明实施例钛合金下横臂的制作方法中的钛合金原棒料的结构示意图；
图2为本发明实施例钛合金下横臂的制作方法制备的预锻棒料的结构示意图；
图3为本发明实施例钛合金下横臂的制作方法制备的预锻棒料的前视图；
图4为本发明实施例钛合金下横臂的制作方法制备的第二预锻件的结构示意图；
图5为本发明实施例钛合金下横臂的制作方法制备的第二预锻件的前视图；
图6为本发明实施例钛合金下横臂的制作所用模具的预锻模具的结构示意图；
图7为本发明实施例钛合金下横臂的制作所用模具的预锻模具的俯视图；
图8为本发明实施例钛合金下横臂的制作所用模具的终锻模具的结构示意图；
图9为本发明实施例钛合金下横臂的制作所用模具的终锻模具的俯视图。
附图标记：
100、钛合金原棒料；110、拔长区；120、固定区；200、预锻棒料；210、第一预锻件；220、分切区；230、台阶轴；240、第二预锻件；300、预锻模具；310、切分线；320、预锻台阶轴槽；330、预锻定位槽；400、终锻模具；410、终锻台阶轴槽；420、高台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1至图5所示，本发明实施例提供一种钛合金下横臂的制作方法，包括如下步骤：
将钛合金原棒料100在设定温度下加热第一设定时间制成坯料；
将所述坯料进行打磨清理，在所述设定温度下加热第二设定时间，放置在预锻模具300内进行预锻；
将预锻棒料200进行打磨清理，分切形成第一预锻件210和第二预锻件240；
将所述第一预锻件210和所述第二预锻件240在所述设定温度下加热第三设定时间后放入终锻模具400内进行终锻。
根据本发明实施例的钛合金下横臂的制作方法，操作简单，实现对钛合金有效加工制造，预锻分切，降低设备的使用吨位，保护设备，工艺简单，有效降低生产过程中产生缺陷的倾向，节省中间过程周期及成本，保证钛合金下横臂的产品质量。
根据本发明的一个实施例，所述设定温度为所述原棒料的相变点下-60℃～-20℃。
根据本发明的一个实施例，所述将钛合金原棒料100在设定温度下加热第一设定时间制成坯料中，将经所述设定温度下加热所述第一设定时间后的所述钛合金原棒料100进行拔长至设定长度制成坯料。
根据本发明的一个实施例，所述第一设定时间根据所述钛合金原棒料100的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
根据本发明的一个实施例，所述第二设定时间根据所述坯料的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
根据本发明的一个实施例，所述第一预锻件210和所述第二预锻件240为两个对称件。
根据本发明的一个实施例，所述第三设定时间根据所述第一预锻件210和所述第二预锻件240的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
本发明实施例的钛合金下横臂的制作方法，具体步骤如下：
测量钛合金原棒料100的厚度，按照0.6min/mm～0.8min/mm计算加热第一设定时间，将钛合金原棒料100放置在加热炉内，加热炉内的设定温度为相变点下-60℃～-20℃，对钛合金原料棒料进行加热。
值得说明的是，如图1所示，钛合金原棒料100包括中间的拔长区110和两端的固定区120，减小材料的使用量，提高材料的使用率，同时方便进行模具装配，提高锻造效率。
将加热后的钛合金原棒料100进行拔长作业，也就是说，钛合金原棒料100的两端即固定区120不作变形操作，对拔长区110进行拔长，使得整体长度与预锻模具300的安装槽位相适配，进而制得坯料。可以理解的是，采用拔长式制坯料，固定区120尺寸不变，仅对拔长区110进行操作，无复杂尺寸，有助于自动化操作的实现。
将坯料进行打磨清理，将坯料表面的缺陷进行清理，保证自由锻造的坯料的质量，提高下横臂产品的质量精细程度。
将打磨清理后的坯料放置在加热炉内，加热炉内的设定温度为相变点下-60℃～-20℃，测量坯料的厚度，并按照0.6min/mm～0.8min/mm计算加热第二设定时间。
将完成加热后的坯料放置在预锻模具300内，进行预锻制得如图2和图3所示的预锻棒料200。其中，如图6和图7所示，固定区120放置在预锻定位槽330内，在预锻台阶轴槽320的作用下，坯料上预锻形成台阶轴230，在切分线310的作用下，坯料中部形成分切区220。值得说明的，预锻棒料200包括第一预锻件210和第二预锻件240的整体，第一预锻件210和第二预锻件240之间预锻形成有分切区220。也就是说，坯料经过预锻，制得两个相同结构的第一预锻件210和第二预锻件240，第一预锻件210和第二预锻件240之间的分切区220可有效将第一预锻件210和第二预锻件240区分开，方便后期的分切加工。
将制得的预锻棒料200进行打磨清理，将预锻过程中产生的表面缺陷进行清理，提高预锻棒料200的加工的精细程度。沿预锻棒料200的分切区220进行切分，实现将第一预锻件210和第二预锻件240进行分离，并分别对第一预锻件210和第二预锻件240的分切端进行打磨清理。值得说明的，第一预锻件210和第二预锻件240为结构相同的两个部件，也就是说，采用一根钛合金原棒料100进行加工，实现同时制备两个预锻件下横臂，有效减少材料成本，同时提高材料的利用率，提高锻造效率。如图4和图5所示，第二预锻件240的结构示意图。
将第一预锻件210和第二预锻件240放置在加热炉内，加热炉内的设定温度为相变点下-60℃～-20℃，测量第一预锻件210或第二预锻件240的厚度，并按照0.6min/mm～0.8min/mm计算加热第三设定时间。
将完成加热后的第一预锻件210和第二预锻件240取出，并对应放置在终锻模具400内，如图8和图9所示，即第一预锻件210上右侧的台阶轴230对应终锻模具400内左侧的终锻台阶轴槽410，第一预锻件210左端对应终锻模具400内左侧的高台420，第二预锻件240上左侧的台阶轴230对应终锻模具400内右侧的终锻台阶轴槽410，第二预锻件240右端对应终锻模具400内右侧的高台420，完成终锻，对终锻件进行打磨清理，制得两个下横臂，保证产品质量，至此，完成制作。
如图6至图9所示，本发明实施例还提供一种钛合金下横臂的制作所用模具，包括用以实施上述钛合金下横臂的制作方法的预锻模具300和终锻模具400。预锻模具300和终锻模具400为两个独立的模具，分别对应预锻工艺和终锻工艺。
根据本发明实施例的钛合金下横臂的制作所用模具，结构简单，节约材料成本，有助于实现自动化操作，成品率高。
根据本发明的一个实施例，所述预锻模具300的中部设有切分线310。可以理解的是，参见图6和图7，预锻模具300的中间设有切分线310，两端设有预锻定位槽330，切分线310和预锻定位槽330之间设有预锻台阶槽，方便坯料的装配。
根据本发明的一个实施例，所述终锻模具400的两端分别设有高台420。可以理解的是，如图8和图9所示，终锻模具400包括两个左右放置的相同的终锻区，两个终锻区的外端分别设置高台420，增加成形时金属流动倾向性，利于终锻锻造时冲型。两个终锻区的内端分别设置终锻台阶轴槽410，实现台阶轴230的终锻成型。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
钛合金下横臂的制作方法操作简单，实现对钛合金有效加工制造，预锻分切，降低设备的使用吨位，保护设备，工艺简单，有效降低生产过程中产生缺陷的倾向，节省中间过程周期及成本，保证钛合金下横臂的产品质量。
进一步的，钛合金下横臂的制作所用模具，结构简单，节约材料成本，有助于实现自动化操作，成品率高。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种钛合金下横臂的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
将钛合金原棒料在设定温度下加热第一设定时间制成坯料；
将所述坯料进行打磨清理，在所述设定温度下加热第二设定时间，放置在预锻模具内进行预锻；
将预锻棒料进行打磨清理，分切形成第一预锻件和第二预锻件，所述第一预锻件和所述第二预锻件为两个对称件；
将所述第一预锻件和所述第二预锻件在所述设定温度下加热第三设定时间后放入终锻模具内进行终锻。
2.根据权利要求1所述的钛合金下横臂的制作方法，其特征在于，所述设定温度为所述原棒料的相变点下-60℃～-20℃。
3.根据权利要求1所述的钛合金下横臂的制作方法，其特征在于，所述将钛合金原棒料在设定温度下加热第一设定时间制成坯料中，将经所述设定温度下加热所述第一设定时间后的所述钛合金原棒料进行拔长至设定长度制成坯料。
4.根据权利要求3所述的钛合金下横臂的制作方法，其特征在于，所述第一设定时间根据所述钛合金原棒料的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
5.根据权利要求1所述的钛合金下横臂的制作方法，其特征在于，所述第二设定时间根据所述坯料的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
6.根据权利要求1所述的钛合金下横臂的制作方法，其特征在于，所述第三设定时间根据所述第一预锻件和所述第二预锻件的厚度按0.6min/mm～0.8min/mm设定。
7.一种钛合金下横臂的制作所用模具，其特征在于，包括用以实施如权利要求1至6任一项所述的钛合金下横臂的制作方法的预锻模具和终锻模具。
8.根据权利要求7所述的钛合金下横臂的制作所用模具，其特征在于，所述预锻模具的中部设有切分线。
9.根据权利要求7所述的钛合金下横臂的制作所用模具，其特征在于，所述终锻模具的两端分别设有高台。
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