一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法
2023-11-06 11:56:37
專利名稱：一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法
技術領域：
本發明涉及鍛造加工領域，更具體的說，涉及一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法。
背景技術：
傳統生產鋁合金錐形環件主要靠以下兩種方式，第一種為模鍛方法通過製造與鍛件尺寸接近的模具，在大型液壓機上熱模鍛成形。第二種為鍛造直環方法鍛造生產出上、下端面內、外徑一致的直環，通過在機械加工方法得到相應的錐環尺寸。在對現有技術的研究和實踐過程中，本發明的發明人發現現有技術存在以下問題對於模鍛方法來說，其更適用於批量較大的小型錐形環件，對於外徑大於1200mm 的大型鍛件，模具成本非常高且需要4. 5萬噸以上液壓機，現國內沒有相應的裝備。對於鍛造直環方法來說，直環擴孔配合機加工方式生產，一方面存在圓鑄棒料尺寸要求大，鑄錠內部組織質量難控制。另一方面機械加工成形使內部組織流線的連續性遭到破壞，且材料利用率低。因此，如何提供一種能夠解決上述問題的鍛造方法，成為目前最需要解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明的設計目的在於，提供一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法， 以降低製造成本，提高材料利用率，並且保證錐形環件的內部組織不會被破壞。本發明實施例是這樣實現的一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，包括鑄錠加熱將大規格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；鍛造在液壓機上將所述鑄錠進行多次壓縮與抻拉；鐓成椎體利用上平砧和下平砧將所述鑄錠反覆鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體；衝孔採用錐形衝頭在所述椎體上衝中心孔以形成錐環；機加工對所述錐環進行機加工整形處理，以使所述錐環的內表面和外表面的斜
度保持一致；擴孔通過馬架將芯棒支撐起來，利用所述芯棒頂住所述錐環的內表面，利用所述上平砧對所述錐環的外表面進行壓制，以擴大所述錐環的內孔。優選地，在上述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法中，在所述鍛造的步驟中，將所述鑄錠進行兩次壓縮與抻拉的操作。優選地，在上述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法中，在所述鐓成椎體的步驟中，保證所述上平砧的溫度高於所述下平砧的溫度。優選地，在上述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法中，所述上平砧的溫度具體在400-450攝氏度之內，下平砧為室溫。
優選地，在上述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法中，在所述鐓成椎體的步驟之前，預先對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。優選地，在上述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法中，在每次鐓粗後均需對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。與現有技術相比，本實施例提供的技術方案具有以下優點和特點在本發明提供的方案中，通過對鑄錠進行鍛造，以使其鍛造組織變成鍛造組織，以使其內部組織不會被破壞；並且，利用現有的小噸位液壓機、小規格原材料和簡單的自由鍛造方法，就能夠生產大型鋁合金錐形環件，所以相對於現有技術本發明具有成本低的優勢； 而且，在整個製造工藝中，沒有浪費任何的材料，所以材料利用率高。因此，本發明提供的方法具有成本低，材料利用率高，並且能夠保證錐形環件的內部組織不會被破壞等優點。
為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明所提供的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法的流程圖；圖2為本發明所提供的椎體的示意圖；圖3為本發明所提供的衝孔的示意圖；圖4為本發明所提供的機加工後的示意圖；圖5為本發明所提供的椎體擴孔的示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例提供了一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，主要包括鑄錠加熱、鍛造、鐓成椎體、衝孔、機加工和擴孔。上述大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法具有成本低，材料利用率高，並且能夠保證錐形環件的內部組織不會被破壞等優點。由於上述大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法的具體實現存在多種方式，下面通過具體實施例進行詳細說明圖1所示的為一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法的流程圖，圖2所示的為椎體示意圖，圖3所示的為衝孔的示意圖，圖4所示的為機加工後的示意圖，圖5為椎體擴孔的示意圖。請參見圖1至圖5所示，一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，包括以下步驟步驟S11、鑄錠加熱將大規格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；步驟S12、鍛造在液壓機上將所述鑄錠進行多次壓縮與抻拉；其中，優選的方案為將鑄錠進行兩次壓縮與抻拉的操作。
步驟S13、鐓成椎體1 利用上平砧6和下平砧將所述鑄錠反覆鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體1 ；其中，如果為了達到更好的效果，在利用上平砧6和下平砧將所述鑄錠反覆鐓粗的過程中，需要保證上平砧6的溫度要高於下平砧的溫度，而且，最好使上平砧的溫度在 400-450攝氏度範圍內，下平砧為室溫。另外，預先對上平砧6和鑄錠相接觸的表面抹油，並且在每次鐓粗後均需抹油。在將鑄錠鐓粗的過程中，由於上平砧6的溫度高，且上平砧6和鑄錠之間抹油，所以摩擦力相對較小，以使鑄錠上表面的金屬向四周的流動速度快；下平砧相對於上平砧溫度較低，而且下平砧和鑄錠之間並沒有抹油，所以摩擦力相對較大，從而使鑄錠下表面的金屬向四周的流動速度慢，所以，在反覆對鑄錠鐓粗的過程中，可以使鑄錠形成椎體。步驟S14、衝孔採用錐形衝頭2在所述椎體1上衝中心孔以形成錐環3 ；其中，在衝孔的過程中，椎體3的斜度增大，而且中心的材料會向周圍聚集。步驟S15、機加工對所述錐環3進行機加工整形處理，以使所述錐環3的內表面和外表面的斜度保持一致；其中，在步驟S14的衝孔以後，錐環3的外形並不是規則的錐形，所以需要機加工對錐環進行整形，去除連皮，使錐環3的內表面和外表面的斜度保持一致。步驟S16、擴孔通過馬架5將芯棒4支撐起來，利用所述芯棒4頂住所述錐環3的內表面，利用所述上平砧6對所述錐環3的外表面進行壓制，以擴大所述錐環3的內孔；其中，採用馬架5和芯棒4進行擴孔，在擴孔時，需調整好兩個馬架5的間距，以及芯棒4的尺寸。還要保證錐環3的母線方向始終與芯棒4平行，將錐環3擺正，控制每次壓下量，確保外形尺寸和斜度。在圖1至圖5所示的實施例中，通過對鑄錠進行鍛造，以使其鍛造組織變成鍛造組織，以使其內部組織不會被破壞；並且，利用現有的小噸位液壓機、小規格原材料和簡單的自由鍛造方法，就能夠生產大型鋁合金錐形環件，所以相對於現有技術本發明具有成本低的優勢；而且，在整個製造工藝中，沒有浪費任何的材料，所以材料利用率高。因此，本發明提供的方法具有成本低，材料利用率高，並且能夠保證錐形環件的內部組織不會被破壞等優點。需要說明的是，圖1至圖5所示的實施例只是本實用新型所介紹的優選實施例，本領域技術人員在此基礎上，完全可以設計出更多的實施例，因此不在此處贅述。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，其特徵在於，包括 鑄錠加熱將大規格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；鍛造在液壓機上將所述鑄錠進行多次壓縮與抻拉；鐓成椎體利用上平砧和下平砧將所述鑄錠反覆鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體； 衝孔採用錐形衝頭在所述椎體上衝中心孔以形成錐環；機加工對所述錐環進行機加工整形處理，以使所述錐環的內表面和外表面的斜度保持一致；擴孔通過馬架將芯棒支撐起來，利用所述芯棒頂住所述錐環的內表面，利用所述上平砧對所述錐環的外表面進行壓制，以擴大所述錐環的內孔。
2.根據權利要求1所述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，其特徵在於，在所述鍛造的步驟中，將所述鑄錠進行兩次壓縮與抻拉的操作。
3.根據權利要求1所述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，其特徵在於，在所述鐓成椎體的步驟中，保證所述上平砧的溫度高於所述下平砧的溫度。
4.根據權利要求3所述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，其特徵在於，所述上平砧的溫度具體在400-450攝氏度之內，下平砧為室溫。
5.根據權利要求4所述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，其特徵在於，在所述鐓成椎體的步驟之前，預先對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。
6.根據權利要求5所述的大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，其特徵在於，在每次鐓粗後均需對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。
全文摘要
本發明公開了一種大型鋁合金錐形環件鍛造成型方法，包括鑄錠加熱將大規格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；鍛造在液壓機上將所述鑄錠進行多次壓縮與抻拉；鐓成椎體利用上平砧和下平砧將所述鑄錠反覆鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體；衝孔採用錐形衝頭在所述椎體上衝中心孔以形成錐環；機加工對所述錐環進行機加工整形處理，以使所述錐環的內表面和外表面的斜度保持一致；擴孔通過馬架將芯棒支撐起來，利用所述芯棒頂住所述錐環的內表面，利用所述上平砧對所述錐環的外表面進行壓制，以擴大所述錐環的內孔。本發明提供的方法具有成本低，材料利用率高，並且能夠保證錐形環件的內部組織不會被破壞等優點。
文檔編號B21J1/04GK102319868SQ201110225949
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者曾慶華 申請人:西南鋁業(集團)有限責任公司