[发明专利]一种钛合金膜板锻件的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于精密锻造技术领域，尤其涉及到一种钛合金膜板锻件的制作方法。

背景技术

钛合金膜板是扫雷具发声器结构体中的重要部件，该零件尺寸大、形状复杂、几何精度要求高、使用性能苛刻，加之材料强度等级高，因此成形难度很大，尤其是呈圆形均布的六根加强筋。

目前，钛合金膜板主要采用自由锻造预制毛坯，随后进行机械加工的制造方法，在实际生产中存在材料利用率很低，使用性能不稳定等突出问题。现有的锻造工艺中所使用的锻造模具通常采用整体上模和整体下模的结构，模具尺寸较大，在机械加工、热处理过程中对设备要求高，而且使用性能等难以得到保证，且模具损伤后的维修和更换费用也很大。

因此，开发能够提高钛合金膜板材料利用率，改善使用性能的制作方法日益受到重视。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种钛合金膜板锻件的制作方法，该制作方法实现了钛合金膜板锻件精密锻造成形，大幅度提高了材料利用率，改善使用性能，降低产品制造成本，缩短生产周期。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述的一种钛合金膜板锻件的制作方法包括组合上模的制作、组合下模的制作以及利用组合上模和组合下模在压力机上实现钛合金膜板锻件的制作方式。

所述的一种钛合金膜板锻件的制作方法，其组合上模由平端模、上法兰、下法兰和上型模构成；平端模呈圆柱形，平端模的下端部边缘设有小台阶，该小台阶形成的圆端面既是工作面又是被工作面；上型模呈圆饼状，上型模的上端面为平端面且在上端面边缘设有小台阶，该小台阶形成的圆端面直径＞平端模小台阶形成的圆端面直径，上型模下端面的型腔面设计与成品钛合金膜板锻件不带六根加强筋的端面形状相同；平端模小台阶形成的圆端面是工作面时直接作用于待锻钛合金膜板锻件坯料，平端模小台阶形成的圆端面是被工作面时与上型模的小台阶圆端面背靠背安装，安装时上法兰套在平端模小台阶，而下法兰套在上型模小台阶，上法兰和下法兰的螺栓联接孔设置相同且通过螺栓将上型模固定在平端模下。

所述的一种钛合金膜板锻件的制作方法，其组合下模由型腔环、下型模、顶料杆、模座和顶杆构成；模座呈圆柱形，模座的上端面为凹形，在上端面的周边均匀分布四个螺栓安装槽，模座的下端面为平端面，模座的中心是通孔且通孔内配置有上下移动的顶杆；下型模呈圆饼状，圆饼的周边均匀分布有四个螺栓安装槽且与模座的四个螺栓安装槽一一对应，下型模上端面的型腔面设计与成品钛合金膜板锻件带六根加强筋的端面形状相同，下型模下端面呈凸形且与模座上端面的凹形对应并坐在模座上，通过螺栓将下型模固定在模座，下型模中心设有锥度台阶状通孔，在锥度台阶状通孔内配置有上端带锥度的T型顶料杆；型腔环安放在下型模上端面的型腔面上，型腔环上部的环端面为平端面，型腔环下部的环端面与下型模配合处的型腔面相对应。

所述的一种钛合金膜板锻件的制作方法，其利用组合上模和组合下模在压力机上实现钛合金膜板锻件的制作方式分为预锻和重锻两个步骤，两个步骤分述如下：

I、预锻

i)将组合上模中的上法兰套在平端模上，将平端模固定在压力机的活动横梁上；将组合下模固定在压力机的工作台上；预锻前先将平端模和组合下模加热至740～760℃并保温；

ii)将待锻钛合金膜板锻件坯料放在加热炉内预热至200℃时取出，在待锻钛合金膜板锻件坯料上喷涂玻璃防护润滑剂，待干燥后再放入加热炉内加热至920～980℃且保温30分钟待用；

iii)将保温的待锻钛合金膜板锻件坯料快速置于组合下模中的下型模上，注意保持型腔环的安装位置不能变动，若变动要及时调整到位；

iv)启动压力机，活动横梁带动平端模下行对保温的待锻钛合金膜板锻件坯料实施预锻，此时平端模到达型腔环预定锻压位置的时间控制在20～40秒，使平端模和型腔环完全闭合，再保持锻压压力10秒后停压，活动横梁带动平端模上行起模，启动压力机顶出缸，顶杆上行使顶料杆顶起钛合金膜板锻件预锻坯料，此时钛合金膜板锻件预锻坯料的六根加强筋成形，预锻过程结束；

II、重锻

i)预先套在平端模的上法兰通过螺栓将套在上型模的下法兰联接在一起，同时拆除组合下模中的型腔环，重锻前先将上型模和下型模加热至740～760℃并保温；

ii)将钛合金膜板锻件预锻坯料空冷至250℃时喷涂玻璃防护润滑剂，再置于加热炉内加热至920～980℃且保温20分钟待用；