[发明专利]一种盘轴一体零件的锻造方法及其使用的模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空发动机零件的锻造加工方法，尤其是一种用于航空发动机涡轮盘零件的盘轴一体结构的锻造方法，本发明还提供了一种用于上述方法的专用模具。

背景技术

在航空发动机中的使用的自由涡轮盘零件，是由高温合金材料(例如镍基高温合金)锻造而成，其为盘轴一体结构的零件，一般采用压力机挤压，在镦粗盘体的同时挤出杆部，因此对设备的吨位和精度要求很高，锻件质量控制难度很大，国外对我国实行了技术封锁，因此目前我国采用这种方法难以保障零件的生产质量稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种盘轴一体零件的锻造方法及其使用的模具，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种盘轴一体零件的锻造方法，所述零件包括一体成型的一个盘体和一个杆体，所述锻造方法包括如下步骤：

在锯床上对棒材下坯料，并用车床将所述坯料车出一个端轴部，并在所述坯料两端面车R5倒角，所述端轴部与所述坯料本体部之间有倾斜角为5度的锥台过渡部；

在所述坯料上喷涂润滑剂，并对所述坯料进行加热；

在1600T锻造压力机上提供成套的均为阴模的第一上模和第一下模，所述第一上模包括一个与垂直方向成7度倾斜角的第一锥台型腔，所述第一上模顶部设置有一个球面凸出部，所述第一下模设置有一个与所述第一锥台型腔对应的与垂直方向成7度倾斜角的第二锥台型腔，所述第二锥台型腔下方设置有与水平方向成35度倾斜角的第三锥台型腔，所述第三锥台型腔下方设置有用于容纳所述端轴部的第四型腔，将所述坯料放入所述第一下模，在所述第一上模和所述第一下模之间放置两个垫环，通过所述锻造压力机对所述第一上模施加压力，使得所述坯料在所述第一上模和所述第一下模之间被锻造变形，每施加一次压力，撤掉一个所述垫环，所述坯料共受到三次锻造变形，形成初锻件；

对所述初锻件进行风冷，然后对其表面进行抛丸处理，之后将其分模台阶处车平滑；

在所述初锻件表面喷涂0.1-0.3mm的玻璃润滑剂，然后在所述初锻件的与水平方向成35度倾斜角的第三锥台部及其两端的过渡部再次喷涂玻璃润滑剂，使得所述第三锥台部及其两端的过渡部的玻璃润滑剂厚度达到0.4-0.5mm，对所述初锻件进行加热；

在所述1600T锻造压力机上提供成套的第二上模和第二下模，所述第二上模为阳模，所述第二上模设置有一个与垂直方向成3度倾斜角的锥台凸出部，所述锥台凸出部具有一个与水平方向成10度倾斜角的第五锥台型腔，所述第五锥台型腔顶部设置有一个与垂直方向成10度倾斜角的第六锥台型腔，所述第二下模为阴模，所述第二下模设置有与所述锥台凸出部对应的与垂直方向成3度倾斜角的第七锥台型腔，所述第七锥台型腔下方设置有与水平方向成35度倾斜角的第八锥台型腔，所述第八锥台型腔下方设置有与垂直方向成3度倾斜角的第九锥台型腔，所述第九锥台型腔下方设置有用于容纳所述端轴部的第十型腔，在所述第二下模内涂抹形成0.1-0.2mm的石墨润滑剂层，然后在所述第八锥台型腔及其与所述第九锥台型腔连接部再次涂抹石墨润滑剂，使所述第八锥台型腔及其与所述第九锥台型腔连接部的石墨润滑剂层的厚度达到0.2-0.4mm，将加热后的所述初锻件放入所述第二下模，通过所述锻造压力机对所述第二上模施加压力，对所述初锻件一次模锻成型，形成模锻件；

对所述模锻件进行风冷，然后车所述模锻件的与水平方向成35度倾斜角的锥台部及其与轴部的连接处，并检查是否有缺陷；

如所述模锻件无缺陷，则采用自由锻分两火锻造进行拔杆；拔杆结束后完成所述盘轴一体零件的锻造。