CN115771004A - 一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装及成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锻造成型领域，公开了一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装及成型工艺，制造过程由工装策划、设计及制造、横向成形三大部分组成，能够在不直接施加锻造力的情况下，通过工装竖向施力加工将横向的内档缺口长度扩大，且不损伤已成形部分的结构。
Description
技术领域
本发明涉及锻造成型领域，具体涉及一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装及成型工艺。
背景技术
舵根骨架是火箭发射器飞行翼重要保护零件，其最大外形长245mm、宽98mm、厚30mm,最小内径9.57mm(见附图1)，上端中部设有长度68mm的内档缺口101，内档缺口101右侧为特定长度的定位段103，内档缺口101左侧为连接段102。舵根骨架由TA15钛合金棒料锻造成锻件加工而成，但因锻件工艺设计原因将锻件内档尺寸确定成57mm，已锻造完成400件后发现57mm尺寸不能满足加工成零件尺寸68mm要求。该批已生产的400件半成品锻件，已耗费大量的材料、人工及时间，如不能挽救加工成零件，将损失材料费近50万元，销售额500万元。若采用废弃这批半成品锻件，重新下料、开模生产的话，需要额外的模具加工费用及模具加工周期，增加了成本，并且影响产品的交货进度。现急需一种技术，能够对该批半成品锻件进行加工，在不直接施加锻造力的情况下将横向的内档缺口长度扩大，且不损伤已成形部分的结构，最终满足零件尺寸要求。
发明内容
本发明意在提供一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，能够对该批半成品锻件进行加工，在不直接施加锻造力的情况下将横向的内档缺口长度扩大，且不损伤已成形部分的结构。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，包括底座和压块，底座中部设有插槽，插槽内腔形状尺寸与半成品锻件的连接段外形尺寸相同，插槽的深度小于半成品锻件连接段的长度；压块侧端开设有压槽，压槽下方的压块能够插入半成品锻件的内档缺口中并能够沿内档缺口长度方向移动。
优选的，作为一种改进，压块和底座侧端均焊接有手柄。
优选的，作为一种改进，压块为矩形块，压槽在压块的左、右侧端均设置。
优选的，作为一种改进，锻造状态下压块与半成品锻件之间留有间隙，但位于压槽下方的压块与半成品锻件的内档缺口相接触。
优选的，作为一种改进，插槽的尺寸在半成品锻件连接段尺寸基础上加放0.6％热收缩量。
本方案的原理及优点是：实际应用时，通过底座与压块的配合使用，实现纵向间接受力的加工方式，在不直接施加锻造力的情况下将横向的内档缺口长度扩大。通过压块仅与内档缺口相接触但不受力的方式，以避免造成锻件变形，不损伤已成形部分的结构，最终满足零件尺寸要求。压块采用两面开槽的结构，可减小重量，便于操作，并且两面均可用于加工。
本发明还提供一种采用上述舵根骨架纵向锻造横向成形工装进行加工的舵根骨架纵向锻造横向成型工艺，包括以下步骤：
A、工装制作，制作一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装；
B、模具修整，将加工半成品锻件的锻模修整至预设尺寸；
C、半成品锻件镦粗，在压力机上用舵根骨架纵向锻造横向成形工装将加热后的半成品锻件的连接段镦粗，将半成品锻件的内档缺口长度扩大，再在压力机上用修整后的锻模对锻件进行校形；
D、精加工，将成型锻件经机械加工至零件尺寸。
优选的，作为一种改进，步骤A中对底座插槽的加工在成型锻件的尺寸基础上加放0.6％的热收缩量。
优选的，作为一种改进，步骤C中，半成品锻件加热至900℃后将连接段竖向插入底座上的插槽中，将压块横向卡在半成品锻件上，半成品锻件的定位段伸入矩形压槽中，矩形压槽下方的压块横向插入到半成品锻件的内档缺口中，启动3150KN压力机对压块施加向下的压力，将半成品锻件的连接段向下进行局部镦粗。
优选的，作为一种改进，步骤C中镦粗后立即将半成品锻件在16000KN双盘摩擦压力机上用修整后的锻模进行校形，再风冷得到成品锻件。
附图说明
图1为舵根骨架零件的结构示意图。
图2为本发明实施例1中底座的结构示意图。
图3为本发明实施例1中压块的结构示意图。
图4为本发明实施例2中半成品锻件镦粗状态的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：半成品锻件1、底座2、阶梯插槽21、压块3、矩形压槽31、手柄5、内档缺口101、连接段102、定位段103。
实施例1，基本如附图2、图3所示：一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，包括底座2和压块3，底座2中部加工有阶梯插槽21，阶梯插槽21的内轮廓与半成品锻件1左侧的连接段102外形轮廓相同，阶梯插槽21的深度小于半成品锻件1连接段102的长度，阶梯插槽21的尺寸在半成品锻件1连接段102尺寸基础上加放0.6％热收缩量。压块3成矩形块状，压块3的前、后两侧中部均加工有矩形压槽31，矩形压槽31的竖向长度大于半成品锻件1定位段103的长度，矩形压槽31下方的压块3高度小于半成品锻件1内档缺口101的长度。底座2和压块3的侧端均焊接有手柄5。
实施例2，一种舵根骨架纵向锻造横向成型工艺，包括工装制作、模具修整、半成品锻件1镦粗、精加工步骤。
工装制作，选用生产现场的5CrNiMo废旧模块材料，锯成底座2坯料、压块3坯料，按照实施例1的底座2和压块3结构加工成型，检查硬度HRC42～48。加工好的底座2置于3150KN压力机的工作台上。
模具修整，将加工半成品锻件1的锻模修整，将锻模上对应内档缺口101的尺寸由57mm向左加工至60.5mm，并抛光、圆滑过渡。
半成品锻件镦粗，将半成品锻件1加热至900℃，如图4所示，将加热后的半成品锻件1竖向插入3150KN压力机上的底座2中，半成品锻件1左侧的连接段102插入底座2上的阶梯插槽21中，将压块3横向卡在半成品锻件1上，半成品锻件1的定位段103伸入矩形压槽31中，矩形压槽31下方的压块3横向插入到半成品锻件1的内档缺口101中，与内档缺口101相接触但不承受横向力，压块3其余部位与半成品锻件1之间留置间隙。启动3150KN压力机对压块3施加向下的压力，将半成品锻件1的连接段102向下进行局部镦粗，强力使该部分金属向下流动充满至底座2的阶梯插槽21中，使内档缺口101达到60.5mm尺寸。镦粗后立即将半成品锻件1在16000KN双盘摩擦压力机上用修整后的锻模进行校形、风冷得到成品锻件。
精加工，将成品锻件按照零件尺寸进行机械加工得到内档缺口101长度为68mm的舵根骨架零件。
采用本发明的技术方案，下料φ70×130，下料重量2.25kg,加上料头、锯缝、试验用料等料损，耗料2.25×1.15＝2.60kg，材料到厂价450元/kg，销售4500元/kg。挽回400件材料损失：2.6kg×450元/kg×400件＝46.8万元，挽回销售收入：2.6kg×4500元/kg×400件＝468万元。通过设计制作专用的工装，通过将底座2的阶梯插槽21在锻件尺寸基础上加放0.6％的热收缩量，保证锻件成型后尺寸达到工艺要求。通过底座2与压块3的配合使用，实现纵向间接受力的加工方式，在不直接施加锻造力的情况下将横向的内档缺口101长度扩大。通过压块3仅与内档缺口101相接触但不受力的方式，以避免造成锻件变形，不损伤已成形部分的结构，最终满足零件尺寸要求。压块3采用两面开槽的结构，可减小重量，便于操作，并且两面均可用于加工。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，其特征在于：包括底座和压块，底座中部设有插槽，插槽内腔形状尺寸与半成品锻件的连接段外形尺寸相同，插槽的深度小于半成品锻件连接段的长度；压块侧端开设有压槽，压槽下方的压块能够插入半成品锻件的内档缺口中并能够沿内档缺口长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，其特征在于：所述压块和底座侧端均焊接有手柄。
3.根据权利要求2所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，其特征在于：所述压块为矩形块，所述压槽在压块的左、右侧端均设置。
4.根据权利要求3所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，其特征在于：锻造状态下所述压块与半成品锻件之间留有间隙，但位于所述压槽下方的压块与半成品锻件的内档缺口相接触。
5.根据权利要求4所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装，其特征在于：所述插槽的尺寸在半成品锻件连接段尺寸基础上加放0.6％热收缩量。
6.一种舵根骨架纵向锻造横向成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A、工装制作，制作如权利要求5所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成形工装；
B、模具修整，将加工半成品锻件的锻模修整至预设尺寸；
C、半成品锻件镦粗，在压力机上用舵根骨架纵向锻造横向成形工装将加热后的半成品锻件的连接段镦粗，将半成品锻件的内档缺口长度扩大，再在压力机上用修整后的锻模对锻件进行校形；
D、精加工，将成型锻件经机械加工至零件尺寸。
7.根据权利要求6所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成型工艺，其特征在于：所述步骤A中对底座插槽的加工在成型锻件的尺寸基础上加放0.6％的热收缩量。
8.根据权利要求7所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成型工艺，其特征在于：所述步骤C中，半成品锻件加热至900℃后将连接段竖向插入底座上的插槽中，将将压块横向卡在半成品锻件上，半成品锻件的定位段伸入矩形压槽中，矩形压槽下方的压块横向插入到半成品锻件的内档缺口中，启动3150KN压力机对压块施加向下的压力，将半成品锻件的连接段向下进行局部镦粗。
9.根据权利要求8所述的一种舵根骨架纵向锻造横向成型工艺，其特征在于：所述步骤C中镦粗后立即将半成品锻件在16000KN双盘摩擦压力机上用修整后的锻模进行校形，再风冷得到成品锻件。
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