[发明专利]不锈钢矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法

权利要求书

1.一种不锈钢矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

把预热到315℃～355℃的模套固定在胀形机的工作台上并与芯轴滑块同心，再把加热到930℃～960℃的不锈钢矩形截面环形件套装进胀形机，使其内环面套在经预热到315℃～355℃的胀形块的外圆周面外围，所述矩形截面环形件处于由胀形块的外圆周面和模套的内环面围成的环形空间内，所述胀形块的外圆周面具有与最终胀形成形的异形截面环形件的内圆周面相配合一致的形状，所述模套的内圆周面具有与最终胀形成形的异形截面环形件的外圆周面相配合一致的形状，此时，径向滑块处于合拢状态；

启动胀形机对芯轴滑块施加轴向拉力F使其沿轴向向下移动并沿所述径向滑块的内孔锥面挤压径向滑块使各径向滑块沿径向同步移动扩散，装在径向滑块外圆周面上的胀形块从矩形截面环形件的内圆周表面沿径向挤压该矩形截面环形件，矩形截面环形件发生内、外径尺寸扩大及壁厚减薄的塑性变形，当其胀形变形量达到11%～14%时被挤压到模套的内环面内，充满了由胀形块的外圆周面和模套的内环面围成的封闭型腔，经保压后成为异形截面环形件；

所述矩形截面环形件的胀形温度为930℃～960℃，胀形时间按矩形截面环形件的壁厚×0.7s/mm～1.2s/mm计算，保压时间按异形截面环形件的壁厚×25s/mm～36s/mm计算；

胀形结束后，向上移动芯轴滑块，合拢径向滑块，拆卸并取出模套后取出经胀形后的异形截面环形件。

2.根据权利要求1所述的不锈钢矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法，其特征在于：所述不锈钢是1Mn18Cr18N。

3.根据权利要求1或2所述的不锈钢矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法，其特征在于，所述胀形机对芯轴滑块施加的轴向拉力F按下式计算确定：

F＝ξ×σ_0.2×S

式中：

ξ——胀形机胀形系数，本发明取1.26～1.52；

σ_0.2——胀形温度下不锈钢材料的屈服强度（MPa），1Mn18Cr18N不锈钢取160MPa～180MPa；

S——矩形截面环形件或异形环坯的纵截面面积（mm²）。

4.根据权利要求1或2所述的不锈钢矩形截面环形件热胀形成异形截面环形件的方法，其特征在于：所述胀形成形的异形截面环形件，其内径尺寸范围为Φ400mm～Φ4500mm，壁厚为10mm～200mm，高度为40mm～750mm。