一種鈦合金葉片鍛造成形的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鍛造成形方法，具體涉及一種鈦合金葉片鍛造成形的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：該方法包括擠壓和終鍛兩個工序，擠壓工序包括如下步驟：(1)設(shè)計擠壓坯料的形狀和尺寸；(2)設(shè)計擠壓模具；(3)制造擠壓模具；(4)生產(chǎn)擠壓坯料；擠壓工序之后進行終鍛工序鍛造出鈦合金葉片鍛件成品。本發(fā)明提供的一種鈦合金葉片鍛造成形的方法，采用擠壓制坯和終鍛工序生產(chǎn)鈦合金葉片鍛件，通過兩套工裝就制出合格鍛件，可以減少模具設(shè)計和制造周期，同時輔助工序相應(yīng)減少，可以縮短鍛件的生產(chǎn)周期和成本。
【專利說明】一種鈦合金葉片鍛造成形的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍛造成形方法，具體涉及一種鈦合金葉片鍛造成形的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鈦合金葉片鍛件傳統(tǒng)的鍛造成形方法包括:擠桿、鐓頭、預(yù)鍛和終鍛四個工序，每個工序需要設(shè)計專用的模具，同時每個主工序后面需要跟隨多道輔助工序，比如打磨、吹砂、腐蝕等，傳統(tǒng)的工藝方法需要的工裝數(shù)量多，而且生產(chǎn)周期長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種鈦合金葉片鍛造成形的方法，采用擠壓制坯和終鍛工序生產(chǎn)鈦合金葉片鍛件，通過兩套工裝就制出合格鍛件，可以減少模具設(shè)計和制造周期，同時輔助工序相應(yīng)減少，可以縮短鍛件的生產(chǎn)周期和成本。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種鈦合金葉片鍛造成形的方法，包括擠壓和終鍛兩個工序，擠壓工序包括如下步驟:
[0006](I)設(shè)計擠壓坯料的形狀和尺寸，根據(jù)鈦合金葉片鍛件的形狀和尺寸，依據(jù)終鍛工序中變形量的要求，計算出擠壓坯料方形榫頭的尺寸及擠壓坯料葉身的兩個凸弧面的尺寸，葉身和榫頭的連接處經(jīng)過倒圓處理，設(shè)計出擠壓坯料的形狀和尺寸；
[0007](2)設(shè)計擠壓模具，擠壓模具包括左半模、右半模和沖頭，依據(jù)擠壓坯料的形狀和尺寸，設(shè)計左半模和右半模的形狀和尺寸，其中左半模和右半模的榫頭部分高度為鈦合金棒料高度再加1mm;擠壓模具配備擠壓模套，擠壓模套設(shè)有可調(diào)松緊機構(gòu)；
[0008](3)制造擠壓模具，要求左半模和右半模型腔的粗糙度為3.2以上，要求左半模和右半模擠壓成形部分的粗糙度為1.6以上；
[0009](4)生產(chǎn)擠壓坯料，生產(chǎn)采用的設(shè)備為壓力機，壓力機設(shè)有頂出裝置，在鈦合金棒料表面涂覆鈦合金專用的玻璃潤滑劑后，將鈦合金棒料加熱至鈦合金相變點以下20?400C，保溫20?30分鐘；將擠壓模具預(yù)熱至200?300°C，將左半模和右半模放入擠壓模套內(nèi)，將鈦合金棒料放入擠壓模具中，壓力機帶動沖頭下落，在擠壓坯料葉身成形1mm后，調(diào)解擠壓模套的可調(diào)松緊機構(gòu)，使左半模和右半模在水平方向上各向外側(cè)退出0.5mm,以便沖頭繼續(xù)下落使后續(xù)鈦合金能夠順暢流動；沖頭下落至擠壓坯料榫頭設(shè)計要求的高度尺寸停止，然后沖頭升起，頂出裝置將左半模和右半模頂出擠壓模套，左半模和右半模自然分開，取出擠壓坯料；
[0010]擠壓工序之后進行終鍛工序鍛造出鈦合金葉片鍛件成品。
[0011]所述的鈦合金葉片鍛造成形的方法，其中終鍛工序包括如下步驟:(一)將擠壓坯料清理干凈后，涂覆鈦合金專用玻璃潤滑劑，將擠壓坯料加熱至鈦合金相變點以下20?400C，保溫10?20分鐘；(二)將終鍛模具預(yù)熱至200?300°C，將終鍛模具裝入終鍛模套中；(三)終鍛工序采用壓力機進行，將擠壓坯料放在終鍛模具的下模中，壓力機帶動終鍛模具上模下落，與擠壓坯料接觸并繼續(xù)下行，達到終鍛件尺寸后停止。
[0012]所述的鈦合金葉片鍛造成形的方法，其優(yōu)選方案為，沖頭通過沖頭模套安裝在壓力機上，生產(chǎn)擠壓坯料時通過控制壓力機下落的精確尺寸和在沖頭與沖頭模套之間設(shè)置墊片來保證榫頭高度。
[0013]所述的鈦合金葉片鍛造成形的方法，其中所述擠壓模具材料優(yōu)選為4Cr5W2VSi。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]1、本發(fā)明采用擠壓和終鍛兩個工序鍛造鈦合金葉片鍛件，通過兩套工裝和較短的鍛造過程制出合格鍛件，與傳統(tǒng)工藝采用擠桿、鐓頭、預(yù)鍛和終鍛四個工序相比，本發(fā)明可以節(jié)約50%的模具設(shè)計、制造周期和成本，同時因輔助工序的減少，可以縮短鍛造工藝過程的生產(chǎn)周期和成本，本發(fā)明的鍛造成形方法生產(chǎn)效率更高，便于自動化大批量生產(chǎn)。
[0016]2、本發(fā)明的擠壓工序中，設(shè)計出的擠壓坯料形狀和尺寸非常優(yōu)越，第一，形狀簡單，擠壓坯料只包括一個方形的榫頭和一個只有兩個凸弧面的葉身；第二，尺寸合理，擠壓坯料方形榫頭的尺寸及擠壓坯料葉身的兩個凸弧面的尺寸是根據(jù)鈦合金葉片鍛件的形狀和尺寸以及終鍛工序中變形量的要求計算出來的，因此非常合理，后續(xù)加工中的輔助工序相應(yīng)減少，不會產(chǎn)生原料及制造成本的浪費。
[0017]3、本發(fā)明中的擠壓模具結(jié)構(gòu)簡單，只有左半模、右半模和沖頭三個部分，易于制做；形狀合理，鈦合金在擠壓過程中容易流動，成形容易完成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為擠壓坯料正視圖；
[0019]圖2為擠壓坯料俯視圖；
[0020]圖3為鈦合金葉片鍛件正視圖；
[0021]圖4為鈦合金葉片鍛件俯視圖；
[0022]圖5為擠壓模具生產(chǎn)擠壓坯料示意圖；
[0023]圖6為頂出裝置將左半模和右半模頂出取下擠壓坯料示意圖。

【具體實施方式】
[0024]如圖1?6所示，一種鈦合金葉片鍛造成形的方法，包括擠壓和終鍛兩個工序，擠壓工序包括如下步驟:
[0025](I)設(shè)計擠壓坯料6的形狀和尺寸，根據(jù)鈦合金葉片鍛件的形狀和尺寸，依據(jù)終鍛工序中變形量的要求，計算出擠壓坯料6方形榫頭I的尺寸及擠壓坯料6葉身2的兩個凸弧面的尺寸，葉身2和榫頭I的連接處經(jīng)過倒圓處理，設(shè)計出擠壓坯料6的形狀和尺寸；
[0026](2)設(shè)計擠壓模具，擠壓模具包括左半模3、右半模4和沖頭5，依據(jù)擠壓坯料6的形狀和尺寸，設(shè)計左半模3和右半模4的形狀和尺寸，其中左半模3和右半模4的榫頭部分高度為鈦合金棒料高度再加1mm;擠壓模具配備擠壓模套，擠壓模套設(shè)有可調(diào)松緊機構(gòu)；
[0027](3)制造擠壓模具，要求左半模3和右半模4型腔的粗糙度為3.2以上，要求左半模3和右半模4擠壓成形部分的粗糙度為1.6以上；
[0028](4)生產(chǎn)擠壓坯料6，生產(chǎn)采用的設(shè)備為壓力機，壓力機設(shè)有頂出裝置，在鈦合金棒料表面涂覆鈦合金專用的玻璃潤滑劑后，將鈦合金棒料加熱至鈦合金相變點以下30°C，保溫20分鐘；將擠壓模具預(yù)熱至200°C，將左半模3和右半模4放入擠壓模套內(nèi)，將鈦合金棒料放入擠壓模具中，壓力機帶動沖頭5下落，在擠壓坯料葉身2成形1mm后，調(diào)解擠壓模套的可調(diào)松緊機構(gòu)，使左半模3和右半模4在水平方向上各向外側(cè)退出0.5mm,以便沖頭3繼續(xù)下落使后續(xù)鈦合金能夠自由流動；沖頭3下落至擠壓坯料榫頭I設(shè)計要求的高度尺寸停止，然后沖頭3升起，頂出裝置將左半模3和右半模4頂出擠壓模套，左半模和右半模自然分開，取出擠壓坯料5 ;
[0029]終鍛工序包括如下步驟:
[0030](一 )將擠壓坯料6清理干凈后，涂覆鈦合金專用玻璃潤滑劑，將擠壓坯料6加熱至鈦合金相變點以下30°C，保溫10分鐘；
[0031]( 二)將終鍛模具預(yù)熱至200°C，將終鍛模具裝入終鍛模套中；
[0032](三)終鍛工序采用壓力機進行，將擠壓坯料放在終鍛模具的下模中，壓力機帶動終鍛模具上模下落，與擠壓坯料接觸并繼續(xù)下行，達到終鍛件尺寸后停止。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金葉片鍛造成形的方法，其特征在于，所述方法包括擠壓和終鍛兩個工序，擠壓工序包括如下步驟: (1)設(shè)計擠壓坯料的形狀和尺寸，根據(jù)鈦合金葉片鍛件的形狀和尺寸，依據(jù)終鍛工序中變形量的要求，計算出擠壓坯料方形榫頭的尺寸及擠壓坯料葉身的兩個凸弧面的尺寸，葉身和榫頭的連接處經(jīng)過倒圓處理，設(shè)計出擠壓坯料的形狀和尺寸； (2)設(shè)計擠壓模具，擠壓模具包括左半模、右半模和沖頭，依據(jù)擠壓坯料的形狀和尺寸，設(shè)計左半模和右半模的形狀和尺寸，其中左半模和右半模的榫頭部分高度為鈦合金棒料高度再加10_ ;擠壓模具配備擠壓模套，擠壓模套設(shè)有可調(diào)松緊機構(gòu)； (3)制造擠壓模具，要求左半模和右半模型腔的粗糙度為3.2以上，要求左半模和右半模擠壓成形部分的粗糙度為1.6以上； (4)生產(chǎn)擠壓坯料，生產(chǎn)采用的設(shè)備為壓力機，壓力機設(shè)有頂出裝置，在鈦合金棒料表面涂覆鈦合金專用的玻璃潤滑劑后，將鈦合金棒料加熱至鈦合金相變點以下20?40°C，保溫20?30分鐘；將擠壓模具預(yù)熱至200?300°C，將左半模和右半模放入擠壓模套內(nèi)，將鈦合金棒料放入擠壓模具中，壓力機帶動沖頭下落，在擠壓坯料葉身成形1mm后，調(diào)解擠壓模套的可調(diào)松緊機構(gòu)，使左半模和右半模在水平方向上各向外側(cè)退出0.5mm，以便沖頭繼續(xù)下落使后續(xù)鈦合金能夠順暢流動；沖頭下落至擠壓坯料榫頭設(shè)計要求的高度尺寸停止，然后沖頭升起，頂出裝置將左半模和右半模頂出擠壓模套，左半模和右半模自然分開，取出擠壓坯料； 擠壓工序之后進行終鍛工序鍛造出鈦合金葉片鍛件成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金葉片鍛造成形的方法，其特征在于，所述終鍛工序包括如下步驟: (一)將擠壓坯料清理干凈后，涂覆鈦合金專用玻璃潤滑劑，將擠壓坯料加熱至鈦合金相變點以下20?40°C，保溫10?20分鐘； (二 )將終鍛模具預(yù)熱至200?300°C，將終鍛模具裝入終鍛模套中； (三)終鍛工序采用壓力機進行，將擠壓坯料放在終鍛模具的下模中，壓力機帶動終鍛模具上模下落，與擠壓坯料接觸并繼續(xù)下行，達到終鍛件尺寸后停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈦合金葉片鍛造成形的方法，其特征在于，沖頭通過沖頭模套安裝在壓力機上，生產(chǎn)擠壓坯料時通過控制壓力機下落的精確尺寸和在沖頭與沖頭模套之間設(shè)置墊片來保證榫頭高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鈦合金葉片鍛造成形的方法，其特征在于，所述擠壓模具材料為 4Cr5W2VSi。
【文檔編號】B21K3/04GK104308058SQ201410624056
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】史麗坤, 汪大成, 王文豐 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司