模锻件的成型方法及模具工装与流程

本发明涉及机械加工工艺技术领域，尤其涉及一种模锻件的成型方法及模具工装。

背景技术：

模锻是将金属坯料放入具有一定形状的型腔内，使坯料受压而变形的压力加工方法。在对坯料进行锻造时，首先需要将坯料放入加热炉内加热，坯料在加热后的温度应不低于模锻时设定的初始温度，然后操作人员通过夹料机将加热后的坯料放入模具的型腔内，然后再经过压力机对模具中的坯料进行锻造。

然而，现有技术中，在将坯料放入模具的型腔内进行锻造时，所需要的压力较大，由此，需要较大吨位的压力机进行锻造，生产成本较高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种模锻件的成型方法及模具工装。

一方面，本发明提供了一种模锻件的成型方法，包括：

制作坯料；

在坯料中心冲孔；

将坯料放入模具工装中模锻成型。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述坯料为钛合金制坯料。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述制作坯料的步骤包括：

使用快锻机镦拔制备所需圆棒料；

使用锯床将圆棒料锯切为圆饼料作为所述坯料。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述制作坯料的步骤具体包括：

取原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料作为所述坯料。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述在坯料中心冲孔的步骤包括：

使用750公斤空气锤在所述圆饼料的中心冲孔。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述在坯料中心冲孔的步骤还包括：

使用车床将所述圆饼料的两个圆形端面车平，以防止冲孔时由于所述圆饼料的端面不平而导致所述圆饼料变形。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述将坯料放入模具工装中模锻成型包括：

将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，所述将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型的步骤具体包括：

对冲孔后的圆饼料进行吹砂，以清除冲孔表面的氧化皮；

在相变点温度30-50℃下的电阻炉内将所述圆饼料保温50-70min；

将圆饼料由所述电阻炉取出并放置在所述模具工装中，使用1600t螺旋压力机进行模锻成型。

根据本发明提供的一种模锻件的成型方法，还包括：

使用切边压床对成型后的模锻件进行多余飞边切除操作。

另一方面，本发明提供一种执行上述模锻件的成型方法的模具工装，该模具工装包括：上模具和下模具，其中，所述上模具与所述下模具为上下对称结构，所述上模具与所述下模具能够对压并形成两个相同的模锻件。

在本发明提供的模锻件的成型方法中，首先进行坯料制作，得到所需坯料后，在坯料中心冲孔，最后对带有冲孔的坯料进行加热和模锻。

通过这种模锻件的成型方法，在坯料的中心冲孔后再进行加热和模锻，能够极大减小模锻件成型所需要的压力。进而，在进行模锻件成型时，可以使用较小吨位的压力机，极大的节约了生产成本。

进一步，在本发明提供的模具工装中，所述上模具与所述下模具为上下对称结构，所述上模具与所述下模具能够对压并形成相同的两个模锻件。由此，该模具工装能够一次成型两个模锻件，极大地提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是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。

图1是本发明提供的模锻件的成型方法的工艺流程图一；

图2是本发明提供的模锻件的成型方法的工艺流程图二；

图3是本发明提供的模锻件的成型方法中的坯料冲孔示意图；

图4是本发明提供的模锻件的成型方法中的目标模锻件的结构示意图；

图5是图4中的目标模锻件的加工设计图；

图6是适用于图4中的目标模锻件的模具工装的结构示意图。

附图标记：

100：坯料；200：冲头；

300：中心料体；400：上模具；

500：下模具；600：目标模锻件；

701：目标模锻件一；702：目标模锻件二；

s101-s103：加工步骤；s201-s208：加工步骤。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图6对本发明实施例提供的一种模锻件的成型方法及模具工装进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。

一方面，本发明的实施例提供了一种模锻件的成型方法，如图1所示，该模锻件的成型方法包括：

s101：制作坯料100；

s102：在坯料100中心冲孔；

s103：将坯料100放入模具工装中模锻成型。

首先进行坯料100制作，得到所需坯料100后，在坯料100中心冲孔，最后对带有冲孔的坯料100进行加热和模锻。

通过这种模锻件的成型方法，在坯料100的中心冲孔后再进行加热和模锻，能够极大减小模锻件成型所需要的压力。进而，再进行模锻件成型时，可以使用较小吨位的压力机，极大的节约了生产成本。

以锻造图4所示的回转体薄壁部件为例，进一步，在本发明的一个实施例中，该目标模锻件600为钛合金模锻件。即，制作该目标模锻件600时，需使用钛合金坯料。

在本发明的一个实施例中，制作坯料100的步骤包括：

使用快锻机镦拔制备所需圆棒料；

使用锯床将圆棒料锯切为圆饼料作为坯料。

例如，在进行模锻钛合金回转体薄壁部件时，

首先，需要进行制作坯料100；

具体地，在进行坯料100制作时，选取一段标准尺寸的钛合金圆棒料，然后使用快锻机对该标准尺寸的钛合金圆棒料进行镦拔以得到目标尺寸的圆棒料。随后，将镦拔后的圆棒料用锯床锯切为多块圆饼料。

此处应当理解的是，将圆棒料锯切为多块圆饼料的工具，可以是锯床，也可以是其他锯切机械或者锯切工具。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，将上述步骤中得到的多块圆饼料的中心冲孔。如图3所示，将坯料100的中心料体300使用冲头200进行冲压去除。

此处应当理解的是，在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

最后，将坯料100加热并放入模具工装中进行模锻成型。

在本发明的一个实施例中，制作坯料100的步骤具体包括：

取原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料作为坯料。

在进行模锻该钛合金回转体薄壁部件时，

首先，需要进行制作坯料100；

该步骤包括：使用快锻机镦拔制备所需圆棒料和使用锯床将圆棒料锯切为圆饼料。

具体来讲，在进行坯料100制作时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料。其中l1＜l2。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在进行坯料100中心冲孔时，将上述步骤中得到的多块直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。如图3所示，将圆饼料的中心料体300使用冲头200进行冲压去除。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

最后，将圆饼料加热并放入模具工装中进行模锻成型。

在本发明的一个实施例中，在坯料100中心冲孔的步骤包括：

使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

具体地，在进行模锻该钛合金回转体薄壁部件时，

首先，需要进行制作坯料100；

该步骤包括：使用快锻机镦拔制备所需圆棒料和使用锯床将圆棒料锯切为圆饼料。

具体来讲，在制作坯料100时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料。其中l1＜l2。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在进行坯料100中心冲孔时，将上述步骤中得到的多块直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。例如，可以使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

最后，将圆饼料加热并放入模具工装中进行模锻成型。

进一步，在本发明的一个实施例中，在坯料100中心冲孔的步骤还包括：

使用车床将圆饼料的两个圆形端面车平，以防止冲孔时由于圆饼料的端面不平而导致圆饼料变形。

具体来说，在进行模锻该钛合金回转体薄壁部件时，

首先，需要进行制作坯料100；

该步骤包括：使用快锻机镦拔制备所需圆棒料和使用锯床将圆棒料锯切为圆饼料。

具体来讲，在进行坯料100制作时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料。其中l1＜l2。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在进行坯料100中心冲孔时，首先应当使用车床将各块圆饼料的两个圆形端面车平，将车平后的直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。例如，可以使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

最后，将圆饼料加热并放入模具工装中进行模锻成型。

根据以上描述的实施例可知，在坯料100中心冲孔之前，使用车床将圆饼料的两个圆形端面车平，能够防止由于圆饼料的两端面不平整而受力不均匀并导致变形。

在本发明的一个实施例中，将坯料100放入模具工装中模锻成型包括：

将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型。

在进行模锻图4所示的钛合金回转体薄壁部件时，

首先，需要进行制作坯料100；

具体地，在进行坯料100制作时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料。其中l1＜l2。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在进行坯料100中心冲孔时，首先应当使用车床将各块圆饼料的两个圆形端面车平，将车平后的直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。例如，可以使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

最后，将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型。

更具体地，例如，在本发明的一个实施例中，将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型的步骤具体包括：

对冲孔后的圆饼料进行吹砂，以清除冲孔表面的氧化皮；

在相变点温度30-50℃下的电阻炉内将圆饼料保温50-70min；

将圆饼料由电阻炉取出并放置在模具工装中，使用1600t螺旋压力机进行模锻成型。

例如，在进行模锻图4所示的钛合金回转体薄壁部件时，

首先，需要进行制作坯料100；

具体地，在进行坯料100制作时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料。其中l1＜l2。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在坯料100的中心冲孔时，首先使用车床将各块圆饼料的两个圆形端面车平，将车平后的直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。例如，可以使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

最后，将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型；

具体地，在模锻成型过程中，首先对冲孔后的圆饼料进行吹砂，以清除冲孔表面的氧化皮；然后在相变点温度30-50℃下的电阻炉内将圆饼料保温50-70min；最后将圆饼料由电阻炉取出并放置在模具工装中，使用1600t螺旋压力机进行模锻成型。

进一步，在本发明的一个实施例中，使用切边压床对成型后的模锻件进行多余飞边切除操作。

如图2所示，在进行模锻上述钛合金回转体薄壁部件时，模锻件的成型方法包括：

s201：使用快锻机镦拔制备所需圆棒料；

s202：使用锯床将圆棒料锯切为圆饼料；

s203：使用车床将圆饼料的两个圆形端面车平；

s204：使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔；

s205：对冲孔后的圆饼料进行吹砂；

s206：在相变点温度30-50℃下的电阻炉内将圆饼料保温50-70min；

s207：将圆饼料由电阻炉取出并防止在模具工装中，使用1600t螺旋压力机进行模锻成型；

s208：使用切边压床对成型后的模锻件进行多余飞边切除操作。

更具体来讲，在进行模锻图4所示的钛合金回转体薄壁部件时，首先，需要进行制作坯料100；

具体地，在进行坯料100制作时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料。其中l1＜l2。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在坯料100的中心冲孔时，首先使用车床将各块圆饼料的两个圆形端面车平，将车平后的直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。例如，可以使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

然后，将冲孔后的圆饼料加热后放置在模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型；

具体地，在模锻成型过程中，首先对冲孔后的圆饼料进行吹砂，以清除冲孔表面的氧化皮；然后在相变点温度30-50℃下的电阻炉内将圆饼料保温50-70min；最后将圆饼料由电阻炉取出并放置在模具工装中，使用1600t螺旋压力机进行模锻成型。

最后，使用切边压床对成型后的模锻件进行多余飞边切除操作。

另外，本发明的实施例还提供一种执行上述模锻件的成型方法的模具工装，该模具工装包括上模具400和下模具500。其中，上模具400与下模具500为上下对称结构。上模具400与下模具500能够对压，并且后期通过机加工方式可得到两个相同的模锻件。

例如，如图4至图6所示，在进行加工该目标模锻件600时，首先进行设计图纸，如图5所示，在该图纸中包含有上下分布的一体式的两个目标模锻件模型，两个目标模锻件分别为目标模锻件一701和目标模锻件二701。设计模具工装，如图6所示，使得模具工装中的上模具400与下模具500拼装之后的模腔结构和尺寸与上下分布的一体式的两个目标模锻件模型的结构和尺寸均相同。

在进行该模锻件加工时，首先，需要进行制作坯料100；

具体地，在进行坯料100制作时，选取一段原始直径为φ185±5mm，原始长度为l1的棒料，使用800t快锻机镦拔并得到直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料；

使用锯床将直径为φ175mm，长度为l2的圆棒料锯切为直径为φ175mm，长度为130mm的圆饼料。其中l1＜l2，并且单个目标模锻件所需的圆饼料的长度为60mm。

然后，在坯料100的中心冲孔；

具体地，在坯料100的中心冲孔时，首先使用车床将各块圆饼料的两个圆形端面车平，将车平后的直径为φ175mm，长度为60mm的圆饼料的中心进行冲孔。例如，可以使用750公斤空气锤在圆饼料的中心冲孔。

在进行冲孔时，应当确保后续进行模锻所需的料体是充足的，以防止后续进行模锻时存在锻件局部缺料，以生产出残次品的问题。

然后，将冲孔后的圆饼料加热后放置在该模具工装中，并使用螺旋压力机模锻成型；

具体地，在模锻成型过程中，首先对冲孔后的圆饼料进行吹砂，以清除冲孔表面的氧化皮；然后在相变点温度30-50℃下的电阻炉内将圆饼料保温50-70min；最后将圆饼料由电阻炉取出并放置在该模具工装中，使用1600t螺旋压力机进行模锻成型。

随后，使用切边压床对成型后的模锻件进行多余飞边切除操作。

最后，将成型的模锻件锯切为两部分，以将目标模锻件一701与目标模锻件二701分离。

根据以上描述的实施例可知，通过使用上述设有上下对称设置的上模具400和下模具500的模具工装，能够一次成型两个目标模锻件，进而极大地提高了生产效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。