钛合金薄壁零件旋压方法
【专利说明】钛合金薄壁零件旋压方法
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技术领域
[0002]本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种钛合金薄壁零件旋压方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]利用钛合金棒料制成薄壁壳体类的零件，已经大量出现在国防产品中；然而钛合金材料昂贵，钛合金薄壁壳体零件加工时大量的钛材被掏空，材料利用率低；旋压成形技术解决了薄壁钛合金材料加工成本高及效率低的问题，但是钛合金材料在常温下塑性差，变形抗力大，不易旋压成型。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种钛合金薄壁零件旋压方法，可以解决钛合金薄壁零件旋压的难题，并且可以提高加工质量，稳定加工尺寸，降低生产成本。
[0007]本发明提供的钛合金薄壁零件旋压方法，包括以下步骤:
(I)下料Φ96Χ30，然后将毛坯车成碗状胚型，热处理退火去除应力；在碗状胚型中间钻并铰孔Φ 20mm，作为旋压胎膜尾顶定位孔；750°C — 1000°C的真空热处理，改善组织性能，使α+β脱离平衡位置；
(2 )将材料放入旋压胎模中，将钛合金碗状胚型放入旋压胎体中，尾顶以连接定位销及胚型Φ 20孔定位。加温到9001:左右，在压力3.0\10巧下进行一旋，主轴的转速1501./min,旋轮进给量100mm/min ;将已旋好的钛合金还料放入600°C真空炉，真空热处理I小时左右，消除应力，改善组织性能；再进行二旋成型；加热温度800°C左右，调整旋轮压力2.5X 15N,控制厚度减薄率15%-20%左右，主轴的转速240r/min，旋轮进给量200mm/min。在旋压过程中补充加热，温度不得低于700°C ；
(3)根据壳体零件的外形尺寸旋压轮的直径选为R 15mm- R 20mm，材料合金工具钢或轴承钢，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8μπι。旋轮型面径向跳动< 0.02mm，主轴偏摆(0.01mm，芯模径跳< 0.02mm。保证旋轮间隙，调整准确，将有利于壁厚差均匀，达到提高旋压质量的目的；对旋压成型的零件再进行_50°C左右时间为I小时；+90°C左右时间为2小时的三个循环热处理，以稳定加工尺寸，防止壳体工件随环境温度变化而产生形变，获得最佳的使用性能。
[0008]本发明提供的钛合金薄壁零件旋压方法，其有益效果在于，通过多次旋压、热加工，使旋压毛坯组织晶粒细化，有效改善了材料自身的缩孔、夹杂、气孔等缺陷，使钛合金材料纤维连续、强度明显提高；降低了原材料成本及加工等费用，经济效益显著。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合一个实施例，对本发明提供的钛合金薄壁零件旋压方法进行详细的说明。
实施例
[0011]本实施例的钛合金薄壁零件旋压方法，包括以下步骤:
(I)下料Φ 96 X 30，然后将毛坯车成碗状胚型，热处理退火去除应力；在碗状胚型中间钻并铰孔Φ 20mm，作为旋压胎膜尾顶定位孔；900°C的真空热处理，改善组织性能，使α+β脱离平衡位置；
(2 )将材料放入旋压胎模中，将钛合金碗状胚型放入旋压胎体中，尾顶以连接定位销及胚型Φ 20孔定位。加温到9001:左右，在压力3.0\10巧下进行一旋，主轴的转速1501./min,旋轮进给量100mm/min ;将已旋好的钛合金还料放入600°C真空炉，真空热处理I小时左右，消除应力，改善组织性能；再进行二旋成型；加热温度800°C左右，调整旋轮压力2.5 X 15N,控制厚度减薄率18%左右，主轴的转速240r/min，旋轮进给量200mm/min。在旋压过程中补充加热，温度不得低于700°C ；
(3)根据壳体零件的外形尺寸旋压轮的直径选为R 20mm，材料合金工具钢或轴承钢，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8μπι。旋轮型面径向跳动< 0.02mm，主轴偏摆< 0.01mm，芯模径跳< 0.02mm。保证旋轮间隙，调整准确，将有利于壁厚差均匀，达到提高旋压质量的目的；对旋压成型的零件再进行_50°C左右时间为I小时；+90°C左右时间为2小时的三个循环热处理，以稳定加工尺寸，防止壳体工件随环境温度变化而产生形变，获得最佳的使用性能。
[0012]钛合金薄壁零件旋压方法，通过多次旋压、热加工，使旋压毛坯组织晶粒细化，有效改善了材料自身的缩孔、夹杂、气孔等缺陷，使钛合金材料纤维连续、强度明显提高；降低了原材料成本及加工等费用，经济效益显著。
【主权项】
1.一种钛合金薄壁零件旋压方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (I)将毛坯车成碗状胚型，热处理退火去除应力；在碗状胚型中间钻并铰孔，作为旋压胎膜尾顶定位孔；90(TC的真空热处理，改善组织性能，使α+β脱离平衡位置； (2 )将材料放入旋压胎模中，将钛合金碗状胚型放入旋压胎体中，尾顶以连接定位销及胚型孔定位，加温到900°C左右，在压力3.0XlO5N下进行一旋，主轴的转速150r/min，旋轮进给量100mm/min ;将已旋好的钛合金坯料放入600°C真空炉，真空热处理I小时左右，消除应力；再进行二旋成型；加热温度800°C左右，调整旋轮压力2.5X 15N,控制厚度减薄率18%左右,主轴的转速240r/min,旋轮进给量200mm/min,在旋压过程中补充加热,温度不得低于700°C ； (3)根据壳体零件的外形尺寸选择旋压轮的直径，材料合金工具钢或轴承钢，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8 μ m，旋轮型面径向跳动彡0.02mm,主轴偏摆彡0.0lmm,芯模径跳(0.02mm，保证旋轮间隙，调整准确，将有利于壁厚差均匀，达到提高旋压质量的目的；对旋压成型的零件再进行_50°C左右时间为I小时；+90°C左右时间为2小时的三个循环热处理。
【专利摘要】本发明公开了一种钛合金薄壁零件旋压方法，采用下料→车成胚型→加热→钻孔→旋压→退火→旋压→稳定处理→后续加工的工艺流程进行加工钛合金薄壁零件。这一方法通过多次旋压、热加工，使旋压毛坯组织晶粒细化，有效改善了材料自身的缩孔、夹杂、气孔等缺陷，使钛合金材料纤维连续、强度明显提高；可使钛合金薄壁壳体零件加工效率提高3倍以上，其旋压毛坯成本仅为棒料成本的50%左右，提高了零件加工性能，降低了加工成本，经济效益显著。
【IPC分类】B23P15-00, B21D22-16
【公开号】CN104551541
【申请号】CN201310517725
【发明人】刘升迁
【申请人】青岛天恒机械有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日