一种通孔的锻造成形方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锻造技术领域，涉及一种通孔的锻造成形方法。
【背景技术】
[0002] 随着科技的不断进步，对设备能力的要求不断提高，使得一些环形锻件发生着结 构的变化，比如：原来由2件或3件环形锻件焊接的高筒，现在设计成1件整体高筒形锻件； 各种装备需要提高功率，迫使发动机内的环形锻件高度比原先更高，等等。这些都需要将较 高的坯料先加工出通孔，然后再锻造成高筒锻件。对于高度大于350_的坯料，通孔的锻造 加工成形存在很大难度，通常采用：（1)先将饼坯加热冲出盲孔，再机械加工成通孔。（2)直 接用较大规格的饼坯先钻孔再机械加工使孔径增大从而得到所需孔径。这两种方式对原材 料均造成了浪费，且加工周期长，效率低。钛合金及高温合金材料锻造难，机械加工难，该问 题尤为突出。本发明公开了一种特殊的针对较高坯料一次锻造成型通孔的方法，通过设计 一种专用的可叠加式的小型直冲头，使得饼坯可以一次加热锻造出通孔，避免了机械加工 造成的材料浪费、加工周期延长的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：
[0004] 锻造成形领域内，对于高度大于350mm还料通孔的加工，现行加工工艺对原材料 均造成了浪费，且加工周期长，效率低。钛合金及高温合金材料锻造难，机械加工难，该问题 尤为关出。
[0005] 本发明的技术方案是：
[0006] 一种通孔的锻造成形方法，包括如下步骤，
[0007] 步骤1制备多个高度低于坯料高度1/5、直径小于坯料直径1/4的小冲头，小冲头 上表面加工出定位凹台，下表面加工出定位凸台，不同的小冲头可以上下相互配合；
[0008] 步骤2对坯料进行预加工，在上表面加工出台阶形定位凹台，下表面加工出定位 凹台，保证加工时，坯料能与小冲头下表面的定位凸台互相配合；
[0009] 步骤3将小冲头全部预热，坯料加热出炉后，将第1个冲头的定位凸台对准坯料的 台阶形定位凹台，下压冲头至其上表面与坯料的上端面平齐；
[0010] 步骤4将第2个冲头的定位凸台对准第1个冲头的定位凹台，下压冲头至第2个 冲头的上表面与坯料上端面平齐；
[0011] 步骤5重复步骤4,将多个冲头叠加冲压进坯料，直到冲头的叠加总高度接近坯料 的高度。
[0012] 步骤6将坯料翻转，小冲头通过与坯料的定位凹台配合，从另一面进行步骤3和步 骤4的冲压，直至将芯料全部冲出；
[0013] 步骤7继续加小冲头，将小冲头全部漏出，最终形成通孔。
[0014] 本发明有益效果是：
[0015] 本发明公开的技术方案实现了对高度大于350mm的高坯料进行锻造冲通孔，特别 是钛合金、高温合金材料坯料冲通孔。采用该方法锻造冲通孔，既省力，又保证了冲孔的垂 直度、同轴度，防止拉缩现象，节省了大量材料和时间，可以取得良好的经济效益。
【附图说明】
[0016] 图1为小冲头的结构示意图
[0017] 其中，1为小冲头，2为小冲头下表面的定位凸台，3为小冲头上表面的定位凹台。
[0018] 图2为预加工后坯料的结构示意图
[0019] 其中，4为还料，5为还料上表面的台阶形定位凹台，6为还料下表面的定位凹台。
[0020] 图3为用小冲头叠加冲坯料时的示意图。
[0021] 图4为坯料翻转后加小冲头的示意图。
[0022] 其中，7为芯料，8为漏盘。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图通过具体实施例对本发明作进一步详述： +]〇
[0024] 某坯料：尺寸Φ 450 X 570,材料30Si2MnCrMoVE，要求中心通孔尺寸^12() & X570。具体加工工艺步骤如下：
[0025] 第一步，制作Φ 110 X 120的专用小冲头8个，小冲头的形状如图1所示，包括本体 1，定位凸台2和定位凹台3。
[0026] 第二步，如图2所示，对坯料4进行预加工，加工出上表面的台阶形定位凹台和下 表面的定位凹台。
[0027] 第三步，将8个小冲头全部预热，坯料加热出炉后将台阶形定位凹台一面向上， 第1个冲头的定位凸台对准坯料的台阶形定位凹台，下压冲头至其上表面与坯料上端面平 齐；
[0028] 第四步，将第2个冲头的定位凸台对准第1个冲头的定位凹台，下压冲头至与坯料 上端面平齐；将第3个冲头的定位凸台对准第2个冲头的定位凹台，下压冲头至与坯料上端 面平齐；将第4个冲头的定位凸台对准第3个冲头的定位凹台，下压冲头至与坯料上端面平 齐，最终如图3所示；
[0029] 第五步，如图4所示，翻转坯料，将其放置于漏盘8上，将第5个冲头的定位凸台 对准坯料中心定位凹台的印痕，下压冲头至与坯料上端面平齐；继续加冲头，直到芯料7漏 出，全部小冲头漏下，完成通孔。
[0030] 经上述步骤共加工4件坯料，经测量，通孔尺寸分别为Φ112Χ570、Φ115Χ570、 Φ 116X570、Φ 116X570,通孔垂直且棱角饱满，加工经济简便，而且符合了最终的技术要 求。
【主权项】
1. 一种通孔的锻造成形方法，包括如下步骤， 步骤1制备多个高度低于坯料高度1/5、直径小于坯料直径1/4的小冲头，小冲头上表 面加工出定位凹台，下表面加工出定位凸台，不同的小冲头可以上下相互配合； 步骤2对坯料进行预加工，在上表面加工出台阶形定位凹台，下表面加工出定位凹台， 保证加工时，坯料能与小冲头下表面的定位凸台互相配合； 步骤3将小冲头全部预热，坯料加热出炉后，将第1个冲头的定位凸台对准坯料的台阶 形定位凹台，下压冲头至其上表面与坯料的上端面平齐； 步骤4将第2个冲头的定位凸台对准第1个冲头的定位凹台，下压冲头至第2个冲头 的上表面与坯料上端面平齐； 步骤5重复步骤4,将多个冲头叠加冲压进坯料，直到冲头的叠加总高度接近坯料的高 度。 步骤6将坯料翻转，小冲头通过与坯料的定位凹台配合，从另一面进行步骤3和步骤4 的冲压，直至将芯料全部冲出； 步骤7继续加小冲头，将小冲头全部漏出，最终形成通孔。
【专利摘要】本发明涉及一种通孔的锻造成形方法，对于高度大于350mm的坯料，通孔的锻造加工成形存在着很大的困难，本发明公开了一种特殊的针对较高坯料一次锻造成型通孔的方法，通过设计一种专用的可叠加式的小型直冲头，使得饼坯可以一次加热锻造出通孔，避免了机械加工造成的材料浪费、加工周期延长的问题。
【IPC分类】B21J13/02, B21J5/10
【公开号】CN105081167
【申请号】CN201410200613
【发明人】牛晓恒, 冀胜利, 李增乐, 惠斌
【申请人】陕西宏远航空锻造有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月13日