一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法及使用的模具的製作方法

2023-06-08 08:21:21 2

一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法及使用的模具的製作方法
【專利摘要】一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法，包括如下步驟：在鋸床對棒料下坯料，在車床上車所述坯料兩端面並倒圓角R5；對所述坯料進行加熱後，採用2T自由鍛錘對所述坯料進行衝孔形成環形鍛件；將所述環形鍛件在車床上進行粗加工，車所述環形鍛件的外圓和內圓；對所述環形鍛件進行加熱；在630T自由鍛液壓機上利用模具對所述環形鍛件的法蘭邊分45度、0度兩次成型；最後將成型所述環形鍛件取出。本發明針對如何在自由鍛設備上進行環形鍛件的法蘭邊成型的問題，提出了一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法，其利用現有的自由鍛設備分45度、0度兩次衝壓，即可完成環形鍛件的法蘭邊成型。本發明還提供了一種用於上述方法的夾具。
【專利說明】一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法及使用的模具

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高溫合金鍛件的加工方法，尤其是一種用於航空發動機的帶法蘭 邊的環形鍛件的成型方法，本發明還提供了一種用於上述成型方法的專用模具。

【背景技術】
[0002] 圖1顯示的是一種用於航空發動機的火焰筒鍛件1的剖視結構示意圖，其具有 一個環形中空筒體11和一個法蘭邊12。其壁厚d -般為10_20mm，外圓直徑D -般為 260-350mm，從生產成本方面考慮，環形鍛件大多採用自由鍛工藝生產，而對於圖1所示的 火焰筒鍛件1這種薄壁筒型類零件的鍛件自由鍛難度較大，目前不能在自由鍛過程中實現 法蘭邊12的成型，故設計上只有利用加大加工餘量及公差範圍的方法來保證產品質量，這 樣就必然導致後續機加切削量相應增大，從而使得生產周期長、加工效率低、原材料浪費 大。
[0003] 當然，對於圖1中的法蘭邊12,也可以採用模鍛或者碾環的生產工藝進行加工，但 這樣需要額外配置單獨的設備，而針對性的購置相應設備成本很高，故如何在自由鍛設備 上實現圖1中火焰筒鍛件1這樣的帶法蘭邊的環形鍛件的成型就成為函待解決的問題。


【發明內容】

[0004] 本發明要解決的技術問題是提供一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法及使用的 模具，以減少或避免前面所提到的問題。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法，所述 環形鍛件包括一個環形中空筒體和一個法蘭邊，所述成型方法包括如下步驟：
[0006] 在鍋床對棒料下述料，在車床上車所述述料兩端面並倒圓角R5 ;
[0007] 對所述坯料進行加熱後，採用2T自由鍛錘對所述坯料進行衝孔形成環形鍛件；
[0008] 將所述環形鍛件在車床上進行粗加工，車所述環形鍛件的外圓和內圓，以確保所 述環形鍛件的圓度及尺寸；
[0009] 對所述環形鍛件進行加熱；
[0010] 在630T自由鍛液壓機上提供一個水平放置的底板，在所述底板上固定連接一個 頂板和一個套筒；所述套筒頂部放置有一個墊環；將所述環形鍛件放置於所述頂板上，利 用所述套筒對所述環形鍛件進行定位；
[0011] 提供一個用於與所述自由鍛液壓機壓板連接的上墊板，所述上墊板上固定連接有 一個具有45度錐面的第一圓盤衝頭，利用所述第一圓盤衝頭的所述錐面對所述環形鍛件 進行第一次45度彎邊成型；
[0012] 將所述第一圓盤衝頭更換為一個沒有錐面的第二圓盤衝頭,利用所述第二圓盤衝 頭的底面對所述環形鍛件進行第二次彎邊成型，從而在所述環形鍛件上加工出所述法蘭 邊；
[0013] 拆下所述墊環，取出所述環形鍛件，整個鍛造成型過程結束。
[0014] 本發明還提供了一種用於上述方法的模具，用於在所述環形鍛件的法蘭邊的成型 過程中進行定位和成型，所述環形鍛件包括一個環形中空筒體和一個法蘭邊，所述模具包 括一個水平放置的底板，在所述底板上固定連接一個頂板和一個套筒；所述套筒頂部放置 有一個墊環；一個上墊板，可與所述上墊板固定連接的一個具有45度錐面的第一圓盤衝頭 和一個沒有錐面的第二圓盤衝頭。
[0015] 本發明針對如何在自由鍛設備上進行環形鍛件的法蘭邊成型的問題，提出了一種 帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法及使用的模具，其利用現有的自由鍛設備分45度、0度兩 次衝壓，即可完成環形鍛件的法蘭邊成型。所述方法操作簡單，無需模鍛或碾環等專用設 備，成本低廉，解決了傳統自由鍛生產工藝帶來的零件加工餘量大，後續機械加工工作量大 的問題，還大大節約了原材料費用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 以下附圖僅旨在於對本發明做示意性說明和解釋，並不限定本發明的範圍。其中，
[0017] 圖1顯示的是一種用於航空發動機的火焰筒鍛件的剖視結構示意圖；
[0018] 圖2顯示的根據本發明的一個具體實施例的一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方 法的由坯料衝孔所形成的環形鍛件的結構示意圖；
[0019] 圖3顯示的對圖2所示的環形鍛件進行法蘭邊成型的模具的工作原理示意圖；
[0020] 圖4顯示的是圖2中所示的環形鍛件的第一次彎邊成型後的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【專利附圖】

【附圖說明】本發 明的【具體實施方式】。其中，相同的部件採用相同的標號。
[0022] 圖1顯示的是一種用於航空發動機的火焰筒鍛件的剖視結構示意圖；圖2顯示的 根據本發明的一個具體實施例的一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法的由坯料衝孔所形 成的環形鍛件的結構示意圖；圖3顯示的對圖2所示的環形鍛件進行法蘭邊成型的模具的 工作原理示意圖；圖4顯示的是圖2中所示的環形鍛件的第一次彎邊成型後的結構示意圖。
[0023] 參見圖1-4所示，為了在現有的自由鍛設備上實現環形鍛件的法蘭邊成型，本發 明提供了一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法，所述環形鍛件包括一個環形中空筒體和一 個法蘭邊，所述成型方法包括如下步驟：
[0024] 在鋸床對棒料下坯料，在車床上車所述坯料兩端面並倒圓角R5 ;
[0025] 對所述坯料進行加熱後，採用2T自由鍛錘對所述坯料進行衝孔形成環形鍛件1 ;
[0026] 將所述環形鍛件1在車床上進行粗加工，車所述環形鍛件1的外圓和內圓，以確保 所述環形鍛件1的圓度及尺寸；
[0027] 對所述環形鍛件1進行加熱；
[0028] 在630T自由鍛液壓機上提供一個水平放置的底板2,在所述底板2上固定連接一 個頂板3和一個套筒4 ;所述套筒4頂部放置有一個墊環5 ;將所述環形鍛件1放置於所述 頂板3上，利用所述套筒4對所述環形鍛件1進行定位；
[0029] 提供一個用於與所述自由鍛液壓機壓板（圖中未示出）連接的上墊板6,所述上墊 板6上固定連接有一個具有45度錐面的第一圓盤衝頭7,利用所述第一圓盤衝頭7的所述 錐面對所述環形鍛件1進行第一次45度彎邊成型；
[0030] 將所述第一圓盤衝頭7更換為一個沒有錐面的第二圓盤衝頭（圖中未示出），利 用所述第二圓盤衝頭的底面對所述環形鍛件1進行第二次彎邊成型，從而在所述環形鍛件 1上加工出所述法蘭邊12 ;
[0031] 拆下所述墊環5,取出所述環形鍛件1，整個鍛造成型過程結束。
[0032] 下面以一個具體的用於航空發動機的火焰筒鍛件1的生產過程為例，說明本發明 所提供的一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法的工作過程，
[0033] 首先在鋸床下料，下料尺寸Φ180Χ180±1πιπι，並在車床上車兩端面並倒圓角R5 ;
[0034] 然後進行電爐加熱，將坯料放在電爐有效加熱區域內，預熱溫度85(^5{) °C，保溫 90-150min，然後隨爐升溫至1160±20°C，保溫72-216min，設備採用2T自由鍛錘，5火成型， 對所述坯料進行衝孔形成如圖2所示的環形鍛件1，
[0035] 為了確保所述環形鍛件的圓度及尺寸，在車床上進行粗加工，外圓車至 Φ297±0. 5,內圓車至 Φ258±0. 5 ;
[0036] 對粗加工後的所述環形鍛件1進行加熱；加熱溫度1160±20°C，保溫18-68 min ;
[0037] 在630T自由鍛液壓機上分兩火對所述環形鍛件1的法蘭邊進行成型，成型過程 為：提供一個水平放置的底板2,在所述底板2上固定連接一個頂板3和一個套筒4 ;所述套 筒4頂部放置有一個墊環5 ;將所述環形鍛件1放置於所述頂板3上，利用所述套筒4對所 述環形鍛件1進行定位；提供一個用於與所述自由鍛液壓機壓板（圖中未示出）連接的上 墊板6,所述上墊板6上固定連接有一個具有45度錐面的第一圓盤衝頭7,利用所述第一圓 盤衝頭7的所述錐面對所述環形鍛件1進行第一次45度彎邊成型；
[0038] 所述頂板3和所述套筒4用於對所述環形鍛件1進行支撐和定位，所述墊環5用 於控制自由鍛液壓機的工作行程，避免所述上墊板6行程過大從而造成對所述環形鍛件1 的損傷。
[0039] 將所述第一圓盤衝頭7更換為一個沒有錐面的第二圓盤衝頭（圖中未示出），利 用所述第二圓盤衝頭的底面對所述環形鍛件1進行第二次彎邊成型，從而在所述環形鍛件 1上加工出所述法蘭邊12 ;
[0040] 拆下所述墊環5，取出所述環形鍛件1，整個鍛造成型過程結束。
[0041] 通過上述成型方法的說明，本發明還提供了一種用於上述方法的模具，用於在所 述環形鍛件1的法蘭邊12的成型過程中進行定位和成型，所述環形鍛件1包括一個環形中 空筒體11和一個法蘭邊12,所述模具包括一個水平放置的底板2,在所述底板2上固定連 接一個頂板3和一個套筒4 ;所述套筒4頂部放置有一個墊環5 ;-個上墊板6,可與所述上 墊板6固定連接的一個具有45度錐面的第一圓盤衝頭7和一個沒有錐面的第二圓盤衝頭。 [0042] 本發明針對如何在自由鍛設備上進行環形鍛件的法蘭邊成型的問題，提出了一種 帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法及使用的模具，其利用現有的自由鍛設備分45度、0度兩 次衝壓，即可完成環形鍛件的法蘭邊成型。所述方法操作簡單，無需模鍛或碾環等專用設 備，成本低廉，解決了傳統自由鍛生產工藝帶來的零件加工餘量大，後續機械加工工作量大 的問題，還大大節約了原材料費用。
[0043] 本領域技術人員應當理解，雖然本發明是按照多個實施例的方式進行描述的，但 是並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見， 本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，並將各實施例中所涉及的技術方案 看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發明的保護範圍。
[0044] 以上所述僅為本發明示意性的【具體實施方式】，並非用以限定本發明的範圍。任何 本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合， 均應屬於本發明保護的範圍。
【權利要求】
1. 一種帶法蘭邊的環形鍛件的成型方法，所述環形鍛件包括一個環形中空筒體和一個 法蘭邊，其特徵在於，所述成型方法包括如下步驟： 在鋸床對棒料下坯料，在車床上車所述坯料兩端面並倒圓角R5 ; 對所述坯料進行加熱後，採用2T自由鍛錘對所述坯料進行衝孔形成環形鍛件； 將所述環形鍛件在車床上進行粗加工，車所述環形鍛件的外圓和內圓，以確保所述環 形鍛件的圓度及尺寸； 對所述環形鍛件進行加熱； 在630T自由鍛液壓機上提供一個水平放置的底板，在所述底板上固定連接一個頂板 和一個套筒；所述套筒頂部放置有一個墊環；將所述環形鍛件放置於所述頂板上，利用所 述套筒對所述環形鍛件進行定位； 提供一個用於與所述自由鍛液壓機壓板連接的上墊板，所述上墊板上固定連接有一個 具有45度錐面的第一圓盤衝頭，利用所述第一圓盤衝頭的所述錐面對所述環形鍛件進行 第一次45度彎邊成型； 將所述第一圓盤衝頭更換為一個沒有錐面的第二圓盤衝頭，利用所述第二圓盤衝頭的 底面對所述環形鍛件進行第二次彎邊成型，從而在所述環形鍛件上加工出所述法蘭邊； 拆下所述墊環，取出所述環形鍛件，整個鍛造成型過程結束。
2. -種用於權利要求1所述的方法的模具，用於在所述環形鍛件的法蘭邊的成型過程 中進行定位和成型，所述環形鍛件包括一個環形中空筒體和一個法蘭邊，其特徵在於，其包 括一個水平放置的底板，在所述底板上固定連接一個頂板和一個套筒；所述套筒頂部放置 有一個墊環；一個上墊板，可與所述上墊板固定連接的一個具有45度錐面的第一圓盤衝頭 和一個沒有錐面的第二圓盤衝頭。
【文檔編號】B21J5/02GK104259745SQ201410361512
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】賈貝 申請人:中國南方航空工業(集團)有限公司