CN211191824U - 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，包括筒体，筒体的开口设置有向上的用于形成凸耳的预设凸起，筒体的开口环绕设置有外延体，外延体从与筒体的连接处至最外部，自身厚度呈弧线缩减，筒体的底部向内凹陷，凹陷包括自筒体的外壁向内倾斜的环形倾斜部和位于环形倾斜部中央的锥形体，锥形体的厚度大于环形倾斜部，锥形体的上部设置有第一凹槽，锥形体的下部设置有第二凹槽，第一凹槽的直径小于第二凹槽的直径，第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度。其结构形状使得自身成型时，金属流动较为合理，填充顺序更加趋于合理，最终成型结果填充饱满。从而提高了产品质量。

Description

2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件

技术领域

本实用新型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预压件。

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为本实用新型实施例提供的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为本实用新型实施例提供的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预压件，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。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，以提高产品质量。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，包括筒体，所述筒体的开口设置有向上的用于形成凸耳的预设凸起，

所述筒体的开口环绕设置有外延体，所述外延体从与所述筒体的连接处至最外部，自身厚度呈弧线缩减，

所述筒体的底部向内凹陷，所述凹陷包括自所述筒体的外壁向内倾斜的环形倾斜部和位于所述环形倾斜部中央的锥形体，所述锥形体的厚度大于所述环形倾斜部，所述锥形体的上部设置有第一凹槽，所述锥形体的下部设置有第二凹槽，所述第一凹槽的直径小于所述第二凹槽的直径，所述第一凹槽的深度小于所述第二凹槽的深度。

优选的，上述锥形体的下部不超出所述筒体的底部。

优选的，上述第一凹槽的周壁厚度大于所述第二凹槽的周壁厚度。

优选的，上述第一凹槽的周壁厚度大于所述第二凹槽的周壁厚度，所述第二凹槽的周壁厚度大于所述环形倾斜部的周壁厚度。

优选的，上述环形倾斜部的厚度大于所述筒体的侧壁厚度。

优选的，上述外延体的上壁面为平面，所述外延体的下壁面为弧形面。

优选的，预压件的尺寸为φ620×296mm，体积为0.022m³，质量为64.002kg。

本实用新型提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，包括筒体，所述筒体的开口设置有向上的用于形成凸耳的预设凸起，所述筒体的开口环绕设置有外延体，所述外延体从与所述筒体的连接处至最外部，自身厚度呈弧线缩减，所述筒体的底部向内凹陷，所述凹陷包括自所述筒体的外壁向内倾斜的环形倾斜部和位于所述环形倾斜部中央的锥形体，所述锥形体的厚度大于所述环形倾斜部，所述锥形体的上部设置有第一凹槽，所述锥形体的下部设置有第二凹槽，所述第一凹槽的直径小于所述第二凹槽的直径，所述第一凹槽的深度小于所述第二凹槽的深度。

本实用新型提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，其结构形状使得自身成型时，金属流动较为合理，锥形体开设第一凹槽和第二凹槽后，其横截面呈工字型，工字型上侧和下侧均具有一定的金属量，使其填充顺序更加趋于合理，最终成型结果填充饱满，而且成型载荷也得到了下降。从而提高了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的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为本实用新型实施例提供的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为本实用新型实施例提供的预压件的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压31.5mm时的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压7.5mm时的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压3.6mm时的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压2mm时的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压0.7mm时的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时的上模载荷曲线图。

上图1-9中：

外延部 11、筒体 12、椭圆形凹坑 13、凸耳 14、模具 2、预压件 3、第一凹槽 31、第二凹槽 32、锥形体 33、预设凸起 34、外延体 35、环形倾斜部 36。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图3至图9，图3为本实用新型实施例提供的预压件的剖视结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压31.5mm时的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压7.5mm时的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压3.6mm时的结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压2mm时的结构示意图；图8为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时欠压0.7mm时的结构示意图；图9为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时的上模载荷曲线图。

本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，包括筒体12，筒体12的开口设置有向上的用于形成凸耳14的预设凸起34，筒体12的开口环绕设置有外延体35，外延体35从与筒体12的连接处至最外部，自身厚度呈弧线缩减，筒体12的底部向内凹陷，凹陷包括自筒体12的外壁向内倾斜的环形倾斜部36和位于环形倾斜部36中央的锥形体33，锥形体33的厚度大于环形倾斜部36，锥形体33的上部设置有第一凹槽31，锥形体33的下部设置有第二凹槽32，第一凹槽31的直径小于第二凹槽32的直径，第一凹槽31的深度小于第二凹槽32的深度。

本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，其结构形状使得自身成型时，金属流动较为合理，锥形体33开设第一凹槽31和第二凹槽32后，其横截面呈工字型，如图3所示，工字型上侧和下侧均具有一定的金属量，使其填充顺序更加趋于合理，最终成型结果填充饱满，而且成型载荷也得到了下降。从而提高了产品质量。

具体的，锥形体33的下部不超出筒体12的底部。第一凹槽31的周壁厚度大于第二凹槽32的周壁厚度，第二凹槽32的周壁厚度大于环形倾斜部36的周壁厚度。环形倾斜部36的厚度大于筒体12的侧壁厚度。外延体35的上壁面为平面，外延体35的下壁面为弧形面。

具体的，预压件3的尺寸为φ620×296mm，体积为0.022m³，质量为64.002kg。

本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件在生产时，包括锻造工序+制坯工序+毛压工序+预压工序+终压工序，在试验过程中，本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，根据前几次预压件试验件在终压时的缺点，对锻件进行进一步优化，主要修改思路为增加锥形体33，即心部的工字型的上侧金属量，减少下侧金属量，使其填充顺序更加趋于合理，同时，控制金属体积，使锻件下侧中心在填充时无多余金属。

本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，其设计主要在前面多次成型结果下优化而得，相较于前几次预压件试验件，此次锻件主要改变了预压件3的总体积，以及在工字型结构处的金属分布，使其更加接近于终压件的工字型。分析此次预压件的成型过程，其金属填充顺序大致为底部工字型下侧，然后工字型上侧和上端凸耳基本同时成型。锻件成型时，金属流动较为合理，相较前几次预压件试验件的终压成型有了较大改善，如图4至图8所示。成型结果填充较为饱满。由于其预压件体积有所减少，此时压机载荷也相应减少，相较于以往预压整个成型载荷下降了10％，达到1.8wt，如图9所示，图9为本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件在模压时的上模载荷曲线图。观察成型得到的终压件飞边，可以看出，飞边较小，较为均匀。

本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，在成型过后的等效应力应变，对比之前的等效应力应变情况。发现其分布趋势和之前相同，只是在相同区域上的数值有所下降。其原因为修改后的预压件相比之前更加接近于终压件，在最后终压成型时，金属的变形程度有所下降。

通过对本实用新型实施例提供的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件的终压过程的温度场分布进行分析，结果为：在整个成型过程中，锻件不同部位的温度变化不同，其整个温度变化范围都在±40℃左右；在筒壁等部位，由于变形量较少，且率先与模具接触，导致温度变化主要以与模具的热传导为主，散失热量，温度下降；在预压件底部工字型结构以及上部翻边和凸耳成型等，由于变形量较大，金属在变形过程中产生变形热，且大于与模具接触散失的热量，导致该区域温度有所上升；温度上升区域对应其等效应力应变图中为等效应力应变较大区域，温度降低区域对应应力应变图中数值不大的区域。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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预压件，其特征在于，包括筒体，所述筒体的开口设置有向上的用于形成凸耳的预设凸起，

所述筒体的开口环绕设置有外延体，所述外延体从与所述筒体的连接处至最外部，自身厚度呈弧线缩减，

所述筒体的底部向内凹陷，所述凹陷包括自所述筒体的外壁向内倾斜的环形倾斜部和位于所述环形倾斜部中央的锥形体，所述锥形体的厚度大于所述环形倾斜部，所述锥形体的上部设置有第一凹槽，所述锥形体的下部设置有第二凹槽，所述第一凹槽的直径小于所述第二凹槽的直径，所述第一凹槽的深度小于所述第二凹槽的深度。

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预压件，其特征在于，所述锥形体的下部不超出所述筒体的底部。

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预压件，其特征在于，所述第一凹槽的周壁厚度大于所述第二凹槽的周壁厚度。

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预压件，其特征在于，所述第一凹槽的周壁厚度大于所述第二凹槽的周壁厚度，所述第二凹槽的周壁厚度大于所述环形倾斜部的周壁厚度。

5.根据权利要求1所述的2014铝合金航空精密轮毂模锻件的预压件，其特征在于，所述环形倾斜部的厚度大于所述筒体的侧壁厚度。

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预压件，其特征在于，所述外延体的上壁面为平面，所述外延体的下壁面为弧形面。

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预压件，其特征在于，预压件的尺寸为φ620×296mm，体积为0.022m³，质量为64.002kg。

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