分段热成型锻造t字型大长细比铝合金锻件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料科学与工程领域，尤其是一种通过一火成型，分步锻造的方式实现超大规格净投影面积4m2以上T字型大长细比铝合金锻件的方法。
【背景技术】
[0002]公知的:铝合金具有密度小，比强度高、疲劳强度好及抗应力腐蚀等优点，因此在航空、航天、交通运输、船舶、能源动力、石油化工等领域应用广泛。对于净投影面积4m2以上超大型铝合金锻件来说，由于成型过程中接触传热导致锻坯温度降低、坯料与模具之间的摩擦等因素的存在，加剧了一火整体锻造成型对设备的要求，使这类超大型铝合金锻件整体成型难度较大。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种降低T字型大长细比铝合金锻件锻造设备要求，降低锻件生产成本，提高锻件生产效率的分段热成型锻造T字型大长细比铝合金锻件的方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:分段热成型锻造T字型大长细比铝合金锻件的方法，包括以下步骤:
[0005]A、安装模具；所述模具包括上模和下模；所述下模具有筋条的型腔；
[0006]B、模具安装完成后，将板坯放入模具型腔内进行整体压缩成型；
[0007]C、整体压缩完成后，抬起上模，在板坯正上方的两端分别放置一块模板；所述模板的上表面与上模的型腔匹配，所述模板的下表面与锻件的设计形状匹配；且模板沿板坯的纵向放置板还上，纵向覆盖板还;
[0008]然后上模与下模合模进行第一次分段变形，压至目标值；所述目标值是指工艺设定的压下量；
[0009]D、第一次分段变形以后，抬起上模将板坯两端的模板向中间位置移动，使得模板与第一次分段压痕重合10%?15% ;然后上模与下模合模进行第二次分段变形，压至目标值；所述目标值是指工艺设定的压下量；
[0010]E、第二次分段变形后，撤下模板，然后整体合模锻造成型。
[0011]进一步的，在步骤C中，所述模板两端设置有吊装孔；且所述模板两端均延伸出模具；在步骤D中，所述上模两侧面上均设置有悬挂柱；且在第一次分段变形以后，抬起上模以前，通过悬挂绳将模板的两端分别与上模两侧的悬挂柱连接；所述悬挂柱位于模板第二次分段变形安装位置的正上方。
[0012]优选的，在步骤C中通过夹料机将模板放置在板坯上表面的两端上。
[0013]进一步的，步骤C中，所述模板在锻造开始前一小时进行预热、烘烤到250°C?300。。。
[0014]进一步的，在步骤Β中安装好模具后，在上模和下模的型腔内喷涂油基石墨润滑剂。
[0015]本发明的有益效果是:本发明所述的分段热成型锻造T字型大长细比铝合金锻件的方法，整体压缩、第一次横向分段压缩、第二次横向分段压缩、整体压缩；实现锻件的一火成型，分步锻造。从而降低T字型大长细比铝合金锻件锻造设备要求，丰富设备可以生产产品的类型；降低锻件生产成本，提高锻件生产效率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例中铝合金大长细比弧形筋条开口类锻件简图；
[0017]图2是本发明实施例中铝合金大长细比弧形筋条开口类锻件的截面图；
[0018]图3是本发明实施例中模板的俯视图；
[0019]图4是本发明实施例中第一次整体压缩变形的主视图；
[0020]图5是本发明实施例中第一次整体压缩变形的侧视图；
[0021]图6是本发明实施例中第一次分段变形安装模板后的主视图；
[0022]图7是本发明实施例中第一次分段变形安装模板后的侧视图；
[0023]图8是本发明实施例中第一次分段变形合模后的主视图；
[0024]图9是本发明实施例中第一次分段变形合模后的侧视图；
[0025]图10是本发明实施例中第一次分段变形后开模后的主视图；
[0026]图11是本发明实施例中第一次分段变形后开模后的侧视图；
[0027]图12是图10中A的局部放大示意图；
[0028]图中标示:1-板还，2-上模，3-下模，4-模板，5-悬挂绳，6_悬挂柱。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0030]本发明所述的分段热成型锻造T字型大长细比铝合金锻件的方法，包括以下步骤:
[0031]A、安装模具；所述模具包括上模2和下模3 ;所述下模3具有筋条的型腔；
[0032]B、模具安装完成后，将板坯1放入模具型腔内进行整体压缩成型；
[0033]C、整体压缩完成后，抬起上模2，在板坯1正上方的两端分别放置一块模板4 ;所述模板4的上表面与上模2的型腔匹配，所述模板4的下表面与锻件的设计形状匹配；且模板4沿板还1的纵向放置板还1上，纵向覆盖板还1 ；
[0034]然后上模2与下模3合模进行第一次分段变形，压至目标值；所述目标值是指工艺设定的压下量；
[0035]D、第一次分段变形以后，抬起上模2将板坯1两端的模板4向中间位置移动，使得模板4与第一次分段压痕重合10%?20% ;然后上模2与下模3合模进行第二次分段变形，压至目标值；所述目标值是指工艺设定的压下量；
[0036]E、第二次分段变形后，撤下模板4，然后整体合模锻造成型。
[0037]在步骤A中安装模具，其中模具包括上模2和下模3 ;所述下模3具有筋条的型腔；将具有筋条的型腔的模具设置为下模3 ;从而便于板坯1实现分段压缩成型，为锻压锻件做准备。
[0038]在步骤B中，将板坯1放入模具型腔内进行整体压缩成型；通过整体压缩成型使得板坯1形成锻件设计尺寸的初始形状。
[0039]在步骤C中，整体压缩完成后，抬起上模2，在板坯1正上方的两端分别放置一块模板4 ;所述模板4的上表面与上模2的型腔匹配，所述模板4的下表面与锻件的设计形状匹配；且模板4沿板坯1的纵向放置板坯1上，纵向覆盖板坯1 ;
[0040]然后上模2与下模3合模进行第一次分段变形；压至目标值；所述目标值是指工艺设定的压下量。所述目标值根据生产不同型号的铝合金锻件设置相应的目标值。所述目标值是根据各个厂家生产不同型号的铝合金锻件自行制定的。
[0041]所述模板4的宽度小于板坯1长度的1/4 ;为了避免模板4太宽，从而影响到板坯1的横向分段压缩质量；一般要求所述模板4的宽度小于板坯长度的1/4。
[0042]通过上述工艺操作，由于在板坯1的两端放置模板，在合模的过程中模具只对板坯1的两端进行锻造，因此在较小的压力作用下实现板坯1两端的变形符合设计要求的工艺尺寸。通过第一次分段变形，使得板坯1的两端到达设计要求的弧度。
[0043]在步骤D中第一次分段变形以后，抬起上模2将板坯1两端的模板4向中间位置移动，使得模板4与第一次分段压痕重合10%?20% ;然后上模2与下模3合模进行第二次分段变形，压至目标值；所述目标值是指工艺设定的压下量；
[0044]在上述步骤中，通过将模板4向板坯1中间位置移动，在合模的过程中，模具只对板坯1的两端与中间位置之间的位置进行锻造，因此在较