一种铝合金涡旋盘的加工工艺的制作方法

本发明涉及车用零部件锻造领域，具体来说是一种铝合金涡旋盘的加工工艺。

背景技术：

涡旋盘是涡旋式制冷压缩机压缩冷却介质的主要元件。由于该类型压缩机制冷效率很高，正在得到推广和广泛应用。请参考图1所示，其示出了一种典型的涡旋盘的结构，其中的a为该涡旋盘的立体结构示意图，其中的b为该涡旋盘的剖视结构示意图。如图1所示，该所述涡旋盘包括涡旋形的涡旋凸起部1和圆盘形的涡旋端盖2。

传统工艺中，涡旋盘的生产过程如下：首先分别完成涡旋凸起部和涡旋端盖的锻造加工，然后将加工好的涡旋凸起部和涡旋端盖焊接在一起以获得涡旋盘成品。传统工艺存，涡旋盘由涡旋凸起部和涡旋端盖焊接而成，焊接位置的疲劳强度低，使用过程中容易出现裂纹甚至断裂。

随着成形模具及成型工艺的快速发展，业界已经开始使用成形模具来实现涡旋盘的一次挤压成型。例如，专利号为2011202656356的中国发明专利公开了一种背压成形模具结构，该模具内设置有与涡旋盘的形状相匹配的凹模，将坯料放入至凹模内，然后控制凸模向下挤压坯料即能实现涡旋盘的背压成形。为了保证涡旋盘的成形精度，必须首先保证坯料的可塑性，使得坯料能够充满凹模的各个区域。

本发明的目的即提出一种基于背压成形的铝合金涡旋盘的加工工艺，其通过对坯料进行合理的背压成形前处理，提升了坯料的可塑性，从而保证了涡旋盘的成形精度。

技术实现要素：

为达到上述目的，本发明提出了一种铝合金涡旋盘的加工工艺，其技术方案如下：

一种铝合金涡旋盘的加工工艺，其特征在于：其包括：

下料：从棒状铝合金原料上锯下预定长度的坯料；

预加热处理：将坯料送至加热炉并加热至200～250℃，取出坯料并在坯料的表面均匀覆盖一层石墨润滑剂，然后将坯料再次送至加热炉中并加热至480～550℃后保温2小时，最后取出坯料并在坯料表面均匀覆盖一层铝锻润滑剂；

锻造成形：将坯料放入至背压成形模具的凹模内并对坯料进行挤压，以实现涡旋盘的锻造成形；

固溶时效处理：将锻造成形后的涡旋盘初成品直接送至固溶时效炉内依次完成固溶、时效处理，其中：固溶温度设置为560℃，保温1.5h，时效温度设置为180～200℃，保温6h。

在一个具体实施例中，所述下料步骤之后、所述预加热处理之前还包括：

抛丸清理：使用抛丸清理机对坯料的表面进行抛丸清理，以去除其表面毛刺、提高其表面粗糙度。

在一个具体实施例中，所述预加热处理中所采用的加热炉为箱式预加热炉。

与现有技术中的铝合金涡旋盘的加工工艺相比，本发明通过对坯料进行合理的背压成形前处理，显著提升了坯料的可塑性，从而保证了涡旋盘的成形精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所述需要使用的附图进行简单描述，显而易见地，下面描述中的附图仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为一种涡旋盘的结构图；

图2为本发明提供的铝合金涡旋盘的加工工艺中的产品形态变化图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图2，在一个具体实施例中，本发明提供的铝合金涡旋盘的加工工艺包括如下步骤：

1、下料：从棒状铝合金原料上锯下预定长度的坯料，从而获得棒状坯料2a。

2、抛丸清理：使用抛丸清理机对棒状坯料2a的表面进行抛丸清理，以去除其表面毛刺、提高其表面粗糙度，获得具有高质量表面的棒状坯料2b。

3、预加热处理：将棒状坯料送至箱式预加热炉并加热至200～250℃，取出棒状坯料并在坯料的表面均匀覆盖一层石墨润滑剂，然后将棒状坯料再次送至箱式预加热炉中并加热至480～550℃后保温2小时，最后取出棒状坯料并在其表面均匀覆盖一层铝锻润滑剂，获得预加热处理后的棒状坯料2c。

经过预加热处理后的棒状坯料2c的材料可塑性(或流动性)得到显著提升，而其外表面的铝锻润滑剂则能够对背压成形模具形成有效保护。

4、锻造成形：将棒状坯料2c放入至背压成形模具的凹模内并对棒状坯料2c进行挤压，以获得锻造成形的涡旋盘初成品2d。

需要说明的是，背压成形模具的具体结构及挤压原理为本领域一般技术人员所熟知，其也并非本发明的保护点，因此本说明书不再对其进行详细描述。本领域技术人员在实施本发明时，可以根据具体需要选用现有技术中的各种类型的背压成形模具，例如背景技术内容部分所提及的专利号为2011202656356的中国发明专利所公开的背压成形模具结构。

5、固溶时效处理：将锻造成形后的涡旋盘初成品2d直接送至固溶时效炉内，该所述固溶时效炉内形成有固溶区域和时效区域，涡旋盘初成品依次在固溶区域和时效区域完成固溶处理、时效处理，其中：固溶区域的温度设置为560℃，涡旋盘初成品在该区域保温1.5h；时效区域的温度设置为180～200℃，涡旋盘初成品在区域保温6h。

经过固溶时效处理后，获得涡旋盘成品2e。经过固溶时效处理后的所述涡旋盘成品2e具有硬度散差小、变形小、机械强度高等诸多优点。

此外，由于锻造成形后的涡旋盘初成品2d被直接送入至固溶时效炉内进行固溶时效处理，因此涡旋盘初成品2d携带的锻造余热得以被利用，从而减少了固溶时效炉的功耗、节约了资源。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

技术特征：

技术总结
本发明提出了一种铝合金涡旋盘的加工工艺,其包括：下料：从棒状原料上锯下预定长度的坯料；预加热处理：将坯料送至加热炉并加热至200～250℃，取出坯料并在坯料的表面均匀覆盖一层石墨润滑剂，然后将坯料再次送至加热炉中并加热至480～550℃后保温2小时，最后取出坯料并在坯料表面均匀覆盖一层铝锻润滑剂；锻造成形：将坯料放入至背压成形模具的凹模内并对坯料进行挤压，以实现涡旋盘的锻造成形；固溶时效处理：将锻造成形后的涡旋盘直接送至固溶时效炉内依次完成固溶、时效处理，其中：固溶温度设置为560℃，保温1.5h，时效温度设置为180～200℃，保温6h。本发明对坯料进行了背压成形前处理，其显著提升了坯料的可塑性，从而保证了涡旋盘的成形精度。

技术研发人员：王书懿;季微微;王成勇;朱锋;柏彬
受保护的技术使用者：江苏创一精锻有限公司
技术研发日：2018.11.19
技术公布日：2019.04.09