CN113210552B - 一种螺栓盒六合一整体锻造的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锻造航空用螺栓盒生产技术领域，具体是一种螺栓盒六合一整体锻造的生产方法。S100～生产按工艺要求下料，制造出一种可以包容六种螺栓盒零件的六合一锻件，该锻件包括带有斜度的底板，底板厚的一侧上部为侧板，侧板与底板之间成105°钝角，底板上面分布有两个筋板。S200～制造制坯模具、精锻模具以及切边模具。S300～将锻件放入箱式电阻炉中加热：加热到400‑450℃。S400～用空气锤制坯。S500～将制好的坯料回炉重新加热。S600～重新加热后的坯料放入精锻模具内中进行锻模工作。S700～锻制好后的毛坯放入切边模具内，用切边模具热切边。S800～对螺栓盒锻件进行热处理，根据不同的型号的尺寸加工出螺栓盒的孔、曲面及台阶部分。

Description

一种螺栓盒六合一整体锻造的生产方法
技术领域
本发明属于锻造航空用螺栓盒生产技术领域，具体是把六种螺栓盒零件设计为一种规格统称为六合一整体锻造的生产方法。
背景技术
现有技术中，某型航空飞机中使用的不同型号螺栓盒大都是采用板材直接切割后加工。螺栓盒有1号-6号共计六种型号的结构，其中1号零件底板为带有弧度的曲面；4号和5号零件形状类似，尺寸相近；2号和3号零件螺栓盒背板呈左右对称结构；6号零件为常规结构，左右筋板相比其他零件窄一点。
使用传统的板材直接切割后加工的方法制造螺栓盒，由于型号各不相同，因此板材切割后的配件没有通用型，导致制造成本高，生产率低下。因此有必要对其成型方法进行改进。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供六种螺栓盒合为一体设计为六合一整体锻造的生产方法。
本发明采取以下技术方案：一种螺栓盒六合一整体锻造的生产方法，包括以下步骤。
S100～生产按工艺要求下料，制造出一种可以包容六种螺栓盒零件的六合一锻件，该锻件包括带有斜度的底板，底板厚的一侧上部为侧板，侧板与底板之间成105°钝角，底板上面分布有两个筋板。
S200～制造制坯模具、精锻模具以及切边模具。
S300～将锻件放入箱式电阻炉中加热：加热到400-450℃。
S400～用空气锤制坯。
S500～将制好的坯料回炉重新加热。
S600～重新加热后的坯料放入精锻模具内中进行锻模工作。
S700～锻制好后的毛坯放入切边模具内，用切边模具热切边。
S800～对螺栓盒锻件进行热处理，根据不同的型号的尺寸加工出螺栓盒的孔、曲面及台阶部分。
制坯模具的中部设置有一槽体，槽体包括第一斜边和第二斜边，第一斜边与水平方向的夹角为22°，第二斜边与水平方向的夹角为56°，第一斜边和第二斜边的连接处设置有倒角，倒角的参数为R30。
精锻模具包括精锻上模和精锻下模，精锻上模和精锻下模以镶块的形式固定通用模体上进行工作，精锻上模和精锻下模中部均设置有型腔，两个型腔组成的结构与锻件结构相同。设计的六合一锻件形状虽不复杂，但是侧板和底板成105度钝角，带有斜度的底板上面分布俩个筋板，考虑到分模面设计要选择锻件最大轮廓截面为上下模的分接面；在确定了锻模分模面的基础上设计精锻上下模，形状复杂的结构设计为精锻上模,如图7；相对简单的一面设计为精锻下模，如图8。这样设计使得合模后的锻模在吨锤的作用力下精锻上模内的金属坯料在型腔内更好充满且锻造成型后的热锻件更容易脱模；这样设计有利于锻件成型良好，便于检查金属坯料错移，保证锻件的金属流线和机械性能。
切边模具包括切边凹模和切边凸模，切边凹模上设置有可以放置锻件的槽体，槽体两侧设置有凸出侧边，切边凸模的宽度等于两个凸出侧边的间距，切边凸模上设置有凹槽，槽体、凸出侧边以及凹槽共同形成可以容纳锻件的腔室。
步骤S400包括以下步骤，S401～在上锤头和下锤砧之间设置高度定位块，料块横着下压制坯到高度160mm。S402～料块放入制坯模具中，下压坯料制坯为剪去单角的矩形截面形状，下压高度为40mm。S403～终缎温度≥380℃，锻后空冷。
所述的步骤S600包括以下步骤，S601～锻前预热锤砧至250～350℃，然后润滑精锻模具的型腔；S602～把预锻模制好的坯料沿着模具型腔方向正确放入模具型腔中下压至型腔被充满为止，其中坯料的加热温度为：450℃±10℃；S603～摩擦压力机开始工作，直到模具型腔被完全充满时停止工作，终锻温度≥380℃；S604～取出成型后的螺栓盒锻件，自然冷却。与现有技术相比，本发明相比较由板材加工成的零件，模锻件的流线沿零件外形分布，流线更合理力学性能更高，机加工余量更小，机加工成本更低，生产效率更高。
本发明利用金属塑性成形原理，采用六合一的锻件设计使坯料在封闭的模具型腔中形成螺栓盒的筋和底部，满足后续加工各种型号零件要求。
本发明在保证螺栓盒能加工成六种型号的螺栓盒的基础上，利用封闭的模具型腔合理地进行金属体积分配，客服了现有技术板材切割机械性能不好的现象，缩短了生产周期，优化了零件金属流线，提高了其内在性能。
附图说明
图1为包容其中1/2/3/4/5/6号零件的锻件图；
图2为锻件结构示意图；
图3为制坯模具结构示意图；
图4为制坯步骤1示意图；
图5为制坯步骤2示意图；
图6为精锻模具结构示意图；
图7为精锻上模示意图；
图8为精锻下模示意图；
图9为精锻过程示意图；
图10为精锻过程示意图；
图11为切边凹模结构示意图；
图12为切边凸模结构示意图；
图13为切边过程示意图；
图14为1号零件的零件图；
图15为2号零件的零件图；
图16为3号零件的零件图；
图17为4号零件的零件图；
图18为5号零件的零件图；
图19为6号零件的零件图；
图中1-上锤头，2-下锤砧，3-料块，4-高度定位块，5-制坯模具，6-精锻上模，7-精锻下模，8-锻件，9-切边凹模，10-切边凸模，11-底板，12-筋板，13-侧板。
具体实施方式
一种螺栓盒六合一整体锻造的生产方法，包括以下步骤。
S100～生产按工艺要求下料，制造出一种可以包容六种螺栓盒零件的六合一锻件，如图1、2所示，该锻件包括带有斜度的底板11，底板11厚的一侧上部为侧板13，侧板13与底板11之间成105°钝角，底板11上面分布有两个筋板12。
S200～制造制坯模具5、精锻模具以及切边模具。
S300～将锻件放入箱式电阻炉中加热：加热到400-450℃。
S400～用空气锤制坯。
步骤S400包括以下步骤，S401～在上锤头和下锤砧之间设置高度定位块，料块横着下压制坯到高度160mm；S402～料块放入制坯模具5中，下压坯料制坯为剪去单角的矩形截面形状，下压高度为40mm；S403～终缎温度≥380℃，锻后空冷。
S500～将制好的坯料回炉重新加热。
S600～重新加热后的坯料放入精锻模具内中进行锻模工作。
步骤S600包括以下步骤，S601～锻前预热锤砧至250～350℃，然后润滑精锻模具的型腔；S602～把预锻模制好的坯料沿着模具型腔方向正确放入模具型腔中下压至型腔被充满为止，其中坯料的加热温度为：450℃±10℃；S603～摩擦压力机开始工作，直到模具型腔被完全充满时停止工作，终锻温度≥380℃；S604～取出成型后的螺栓盒锻件，自然冷却。
S700～锻制好后的毛坯放入切边模具内，用切边模具热切边。
S800～对螺栓盒锻件进行热处理，根据不同的型号的尺寸加工出螺栓盒的孔、曲面及台阶部分。
如图3所示，制坯模具5的中部设置有一槽体，槽体包括第一斜边5.1和第二斜边5.2，第一斜边5.1与水平方向的夹角为22°，第二斜边5.2与水平方向的夹角为56°，第一斜边5.1和第二斜边5.2的连接处设置有倒角5.3，倒角5.3的参数为R30。
如图6所示，精锻模具包括精锻上模6和精锻下模7，精锻上模6和精锻下模7以镶块的形式固定通用模体上进行工作，精锻上模6和精锻下模7中部均设置有型腔，两个型腔组成的结构与锻件结构相同。由于设计的六合一锻件形状复杂，考虑到分模面设计要选择锻件最大轮廓截面为上下模的分接面；在确定了锻模分模面的基础上设计精锻上下模，形状复杂的结构为了能够在型腔充满且容易脱模故而设计为精锻上模，相对简单的一面设计为精锻下模。
如图11-13所示，切边模具包括切边凹模9和切边凸模10，切边凹模9上设置有可以放置锻件的槽体9.1，槽体9.1两侧设置有凸出侧边9.2，切边凸模10的宽度等于两个凸出侧边的间距，切边凸模10上设置有凹槽10.1，槽体9.1、凸出侧边9.2以及凹槽10.1共同形成可以容纳锻件的腔室。

Claims (3)

1.一种螺栓盒六合一整体锻造的生产方法，其特征在于：包括以下步骤，
S100～生产按工艺要求下料，制造出一种可以包容六种螺栓盒零件的六合一锻件，该锻件包括带有斜度的底板（11），底板（11）厚的一侧上部为侧板（13），侧板（13）与底板（11）之间成105°钝角，底板（11）上面分布有两个筋板（12）；
S200～制造制坯模具（5）、精锻模具以及切边模具；
所述的制坯模具（5）的中部设置有一槽体，槽体包括第一斜边（5.1）和第二斜边（5.2），第一斜边（5.1）与水平方向的夹角为22°，第二斜边（5.2）与水平方向的夹角为56°，第一斜边（5.1）和第二斜边（5.2）的连接处设置有倒角（5.3），倒角（5.3）的参数为R30；
所述的精锻模具包括精锻上模（6）和精锻下模（7），精锻上模（6）和精锻下模（7）以镶块的形式固定通用模体上进行工作，精锻上模（6）和精锻下模（7）中部均设置有型腔，两个型腔组成的结构与锻件结构相同；
所述的切边模具包括切边凹模（9）和切边凸模（10），切边凹模（9）上设置有可以放置锻件的槽体（9.1），槽体（9.1）两侧设置有凸出侧边（9.2），切边凸模（10）的宽度等于两个凸出侧边的间距，切边凸模（10）上设置有凹槽（10.1），槽体（9.1）、凸出侧边（9.2）以及凹槽（10.1）共同形成可以容纳锻件的腔室；
S300～将锻件放入箱式电阻炉中加热：加热到400-450℃；
S400～用空气锤制坯；
S500～将制好的坯料回炉重新加热；
S600～重新加热后的坯料放入精锻模具内中进行锻模工作；
S700～锻制好后的毛坯放入切边模具内，用切边模具热切边；
S800～对螺栓盒锻件进行热处理，根据不同的型号的尺寸加工出螺栓盒的孔、曲面及台阶部分。
2.根据权利要求1所述的螺栓盒六合一整体锻造的生产方法，其特征在于：步骤S400包括以下步骤，
S401～在上锤头和下锤砧之间设置高度定位块，料块横着下压制坯到高度160mm；
S402～料块放入制坯模具（5）中，下压坯料制坯为剪去单角的矩形截面形状，下压高度为40mm；
S403～终缎温度≥380℃，锻后空冷。
3.根据权利要求2所述的螺栓盒六合一整体锻造的生产方法，其特征在于：所述的步骤S600包括以下步骤，
S601～锻前预热锤砧至250～350℃，然后润滑精锻模具的型腔；
S602～把预锻模制好的坯料沿着模具型腔方向正确放入模具型腔中下压至型腔被充满为止，其中坯料的加热温度为：450℃±10℃；
S603～摩擦压力机开始工作，直到模具型腔被完全充满时停止工作，终锻温度≥380℃；
S604～取出成型后的螺栓盒锻件，自然冷却。
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