一種十字形模鍛件的鍛造方法與流程

本發明涉及到一種異形鍛件的鍛造方法，特別涉及一種十字形鍛件的鍛造方法。

背景技術：

十字形模鍛件的結構如圖1所示，其形狀為十字形。按照目前的鍛造方法，在制造十字形模鍛件時，通常是用棒材或板材加熱后先鍛制成如圖3所示八邊形鍛坯，接著采用三角形剁刀在鍛錘或壓力機上壓出如圖4所示的形狀，然后再用圖5所示鍛錘或壓力機對鍛坯的四個臂進行拔長，最后采用專用整形胎模對拔長后的鍛坯進行整形和壓角度，獲得最終模鍛所需要的荒坯。荒坯制造完畢后，把荒坯加熱后放入模具中鍛造成型，獲得最終所需的十字形模鍛件。

現有的十字形模鍛件加工成型方法中，主要有以下缺點:

(1)利用自由鍛造直接制荒坯，制坯難度大，工作效率低下，批量供應受到制約；

(2)材料利用率低，而且生產出來的坯料之間尺寸偏差大，導致最終生產的十字形模鍛件充滿困難，廢品率高。

(3)生產出鍛件的流線不連續，使產品的力學性能降低，縮短疲勞壽命。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種十字形模鍛件的制造方法，簡化荒坯外形，降低制荒坯的難度，提高制坯效率，保證尺寸一致性；合理分配十字形模鍛件鍛造過程中各個截面的變形量，保證變形均勻一致，十字形模鍛件充滿狀況良好，組織均勻，性能一致。

本發明的技術方案是：

一種十字形模鍛件的鍛造方法，包括制荒坯、預鍛、展開、終鍛工序，其步驟為：

步驟1：制荒坯，采用棒材作為鍛造坯料，然后根據預鍛件的橫截面面積來設計荒坯，按照等效容積法將坯料分為頭部、中部和尾部三部分。荒坯各部分的截面與預鍛件對應的截面比值為1.1～1.2；

步驟2：預鍛，把荒坯在電爐中加熱后放入預鍛模中鍛造成型，得到預鍛件。

步驟3：去除預鍛件的毛邊和中間的鍛造連皮；

步驟4：展開，把去除毛邊和鍛造連皮后的預鍛件在電爐中加熱后，放到專用的展開模具中，把預鍛件的左右兩個臂展開到需要的角度；

步驟5：終鍛，把展開后的預鍛件在電爐中加熱后，放入終鍛模中鍛造成型，得到最終的十字形模鍛件。

本發明的有益效果是：

(1)簡化了荒坯的外形尺寸，既保證了該坯料分料的準確性，又大大降低了荒坯的制造難度，提高了制坯效率；

(2)利用預鍛模對十字形模鍛件進行預先成型，既對十字形模鍛件坯料進行了定位，又給十字形模鍛件后續最終模鍛留有均勻的變形量，保證最終得到流線合理、組織均勻、各部位充滿情況良好的十字形模鍛件；

附圖說明：

圖1是本發明中所需制造的十字形模鍛件示意圖；

圖2是本發明中所需制造的十字形模鍛件的預鍛件示意圖；

圖3是背景技術中所述的八邊形鍛坯；

圖4是背景技術中所述的鍛坯；

圖5是背景技術中所述的用鍛錘或壓力機對鍛坯的四個臂進行拔長的示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明進行進一步的詳細說明。

某飛機發動機短艙某吊掛零件采用了ti6al4v鈦合金材料，該零件的加工要求提供一個如圖1的十字形鍛件，據此采用本發明的十字形模鍛件的鍛造方法：

(1)根據預鍛件的外形尺寸，按照預鍛件的各截面面積的1.1至1.2倍的原則設計出荒坯，將直徑為150mm的ti6al4v鈦合金棒材加熱到960℃±10℃后，在自由鍛錘上制出預鍛所需要的荒坯。

(2)把制得的荒坯加熱到960℃±10℃后，放入預鍛模中，在對擊錘上鍛造成型，得到預鍛件。

(3)使用水切割或機加的方式把預鍛件的毛邊和鍛造連皮去除。

(4)把去除毛邊和鍛造連皮后的預鍛件加熱到960℃±10℃后，放入專用的展開模具中，在對擊錘上把預鍛件的左右兩臂展開到所需要的角度。

(5)把展開后的預鍛件加熱到960℃±10℃后，放入十字形模鍛件的終鍛模中，在對擊錘上鍛造成型，得到最終所需要的十字形模鍛件。

采用本發明的鍛造方法生產的ti6al4v鈦合金十字形模鍛件，流線連續且沿鍛件外形分布，力學性能和金相組織完全滿足某飛機發動機的標準要求。

技術特征：

技術總結
一種十字形模鍛件的鍛造方法，其步驟為：步驟1：制荒坯，采用棒材作為鍛造坯料，然后根據預鍛件的橫截面面積來設計荒坯；步驟2：預鍛，把荒坯在電爐中加熱后放入預鍛模中鍛造成型，得到預鍛件。步驟3：去除預鍛件的毛邊和中間的鍛造連皮；步驟4：展開，把去除毛邊和鍛造連皮后的預鍛件在電爐中加熱后，放到專用的展開模具中，把預鍛件的左右兩個臂展開到需要的角度；步驟5：終鍛，把展開后的預鍛件在電爐中加熱后，放入終鍛模中鍛造成型，得到最終的十字形模鍛件。本發明簡化了荒坯外形，降低了制荒坯的難度，提高了制坯效率，保證了尺寸一致性。

技術研發人員：范道偉;代光華
受保護的技術使用者：陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
技術研發日：2017.06.30
技術公布日：2017.09.15