一种十字形模锻件的锻造方法与流程

本发明涉及到一种异形锻件的锻造方法，特别涉及一种十字形锻件的锻造方法。

背景技术：

十字形模锻件的结构如图1所示，其形状为十字形。按照目前的锻造方法，在制造十字形模锻件时，通常是用棒材或板材加热后先锻制成如图3所示八边形锻坯，接着采用三角形剁刀在锻锤或压力机上压出如图4所示的形状，然后再用图5所示锻锤或压力机对锻坯的四个臂进行拔长，最后采用专用整形胎模对拔长后的锻坯进行整形和压角度，获得最终模锻所需要的荒坯。荒坯制造完毕后，把荒坯加热后放入模具中锻造成型，获得最终所需的十字形模锻件。

现有的十字形模锻件加工成型方法中，主要有以下缺点:

(1)利用自由锻造直接制荒坯，制坯难度大，工作效率低下，批量供应受到制约；

(2)材料利用率低，而且生产出来的坯料之间尺寸偏差大，导致最终生产的十字形模锻件充满困难，废品率高。

(3)生产出锻件的流线不连续，使产品的力学性能降低，缩短疲劳寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种十字形模锻件的制造方法，简化荒坯外形，降低制荒坯的难度，提高制坯效率，保证尺寸一致性；合理分配十字形模锻件锻造过程中各个截面的变形量，保证变形均匀一致，十字形模锻件充满状况良好，组织均匀，性能一致。

本发明的技术方案是：

一种十字形模锻件的锻造方法，包括制荒坯、预锻、展开、终锻工序，其步骤为：

步骤1：制荒坯，采用棒材作为锻造坯料，然后根据预锻件的横截面面积来设计荒坯，按照等效容积法将坯料分为头部、中部和尾部三部分。荒坯各部分的截面与预锻件对应的截面比值为1.1～1.2；

步骤2：预锻，把荒坯在电炉中加热后放入预锻模中锻造成型，得到预锻件。

步骤3：去除预锻件的毛边和中间的锻造连皮；

步骤4：展开，把去除毛边和锻造连皮后的预锻件在电炉中加热后，放到专用的展开模具中，把预锻件的左右两个臂展开到需要的角度；

步骤5：终锻，把展开后的预锻件在电炉中加热后，放入终锻模中锻造成型，得到最终的十字形模锻件。

本发明的有益效果是：

(1)简化了荒坯的外形尺寸，既保证了该坯料分料的准确性，又大大降低了荒坯的制造难度，提高了制坯效率；

(2)利用预锻模对十字形模锻件进行预先成型，既对十字形模锻件坯料进行了定位，又给十字形模锻件后续最终模锻留有均匀的变形量，保证最终得到流线合理、组织均匀、各部位充满情况良好的十字形模锻件；

附图说明：

图1是本发明中所需制造的十字形模锻件示意图；

图2是本发明中所需制造的十字形模锻件的预锻件示意图；

图3是背景技术中所述的八边形锻坯；

图4是背景技术中所述的锻坯；

图5是背景技术中所述的用锻锤或压力机对锻坯的四个臂进行拔长的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。

某飞机发动机短舱某吊挂零件采用了ti6al4v钛合金材料，该零件的加工要求提供一个如图1的十字形锻件，据此采用本发明的十字形模锻件的锻造方法：

(1)根据预锻件的外形尺寸，按照预锻件的各截面面积的1.1至1.2倍的原则设计出荒坯，将直径为150mm的ti6al4v钛合金棒材加热到960℃±10℃后，在自由锻锤上制出预锻所需要的荒坯。

(2)把制得的荒坯加热到960℃±10℃后，放入预锻模中，在对击锤上锻造成型，得到预锻件。

(3)使用水切割或机加的方式把预锻件的毛边和锻造连皮去除。

(4)把去除毛边和锻造连皮后的预锻件加热到960℃±10℃后，放入专用的展开模具中，在对击锤上把预锻件的左右两臂展开到所需要的角度。

(5)把展开后的预锻件加热到960℃±10℃后，放入十字形模锻件的终锻模中，在对击锤上锻造成型，得到最终所需要的十字形模锻件。

采用本发明的锻造方法生产的ti6al4v钛合金十字形模锻件，流线连续且沿锻件外形分布，力学性能和金相组织完全满足某飞机发动机的标准要求。

技术特征：

技术总结
一种十字形模锻件的锻造方法，其步骤为：步骤1：制荒坯，采用棒材作为锻造坯料，然后根据预锻件的横截面面积来设计荒坯；步骤2：预锻，把荒坯在电炉中加热后放入预锻模中锻造成型，得到预锻件。步骤3：去除预锻件的毛边和中间的锻造连皮；步骤4：展开，把去除毛边和锻造连皮后的预锻件在电炉中加热后，放到专用的展开模具中，把预锻件的左右两个臂展开到需要的角度；步骤5：终锻，把展开后的预锻件在电炉中加热后，放入终锻模中锻造成型，得到最终的十字形模锻件。本发明简化了荒坯外形，降低了制荒坯的难度，提高了制坯效率，保证了尺寸一致性。

技术研发人员：范道伟;代光华
受保护的技术使用者：陕西宏远航空锻造有限责任公司
技术研发日：2017.06.30
技术公布日：2017.09.15