[发明专利]航空发动机用高温合金安装边的成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装边的成形方法，特别是涉及了一种航空发动机用高温 合金安装边的成形方法。

背景技术

安装边是航空发动机上常见的一种零件，是一种扇形多边框体结构类零件， 其每个边框的截面积均不相同，每个属于复杂类结构件。由于安装边的截面差 异大，成形难度非常大，生产效率低，材料消耗非常大。长期以来，国内外对 该类零件的制作均沿用床头制造工艺，原材料浪费严重、生产效率低，而且批 生产的安装边一致性差。

2010年5月5日公开的中国发明专利说明书CN101700557A公开了一种安 装边立式锻造成形工艺，其基本工艺过程为：下料→镦粗→冲孔→扩孔→标印 →单边拉长→扣角→整形→校形，其整个过程主要是在自由锻锤上进行，实现 了安装边的立式锻造成形。但是采用这种方法生产安装边时，由于安装边截面 和弧长的不同，在对安装边的上、下弧段进行自由锻锤拔长时，很难精准控制； 而且该方法需要余量非常大，不易打靠；由于需要人为主观控制安装边的尺寸， 其精度得不到有效控制；而且材料利用率非常低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种航空发动机用高温合金安装边的成形 方法，通过采用环轧与胀形相结合的成形方式，能够有效地控制安装边的尺寸， 获得满足组织、性能及尺寸要求的安装边，并且提高材料利用率。

为解决上述技术问题，本发明所述航空发动机用高温合金安装边的成形方 法，其技术方案包括以下步骤：

将按规格下料的高温合金加热到变形温度，经镦粗镦粗、冲孔后，轧制成 环坯；

对所述环坯进行划分、标印，将所述环坯分成ab、bc、cd、ad四段，其中， ab段所对应的圆弧角为128℃，cd段所对应的圆弧角为114℃，ad段和bc 段所对应的圆弧角各为59℃；

将所述标印好的环坯加热至胀形温度装入局部胀形装置上，该装置由底座、 两个底座夹块、3个前胀形块、3个后胀形块、两个芯部夹块以及芯轴滑块组成； 前、后胀形块与芯轴滑块接触面斜度不同，其比例为α：β＝2：3；驱动局部胀 形装置上的芯部夹块和底座夹块将环坯的ad段和bc段夹持并固定住；驱动芯 轴滑块向下移动，并推动前胀形块、后胀形块分别对环坯的ab段和cd段进行 胀形，胀形过程中，通过冷却水管对所夹持的ad段和bc段喷水冷却，以提高 这两段的变形抗力，使这两段在胀形过程中基本保持不变形；胀形完成后，获 得局部胀形坯；

将局部胀形坯放入预胀形模具阴模的上、下两金属挡板之间，并与金属挡 板的孔型对齐，用紧固弹簧将局部胀形坯固定；再将阳模的小头插入预胀形阴 模的孔型中，从上往下，穿过局部胀形坯，并对其进行预胀形，得到预胀形坯；

将预胀形环坯放入终胀形模具阴模的上、下两金属挡板之间，并与金属挡 板的孔型对齐，再将阳模的小头插入终胀形阴模的孔型中，从上往下，穿过预 胀形坯，并对其进行终胀形，得到安装边。

所述预胀形模具的阳模为一冲头，其形状与安装边的孔型相似，由上到下， 其横截面积逐渐减小；阴模是由上、下两层带孔型的金属挡板以及连接它们的 矩形金属连接块组成，下挡板上有4个用于紧固的弹簧，上、下挡板的孔型均 与安装边的孔型相似。

所述终胀形模具的阳模为一冲头，其形状与安装边的孔型相似，由上到下， 其横截面积逐渐减小；阴模是由上、下两层带孔型的金属挡板以及连接它们的 矩形金属连接块组成，下挡板上有4个用于紧固的弹簧，上、下挡板的孔型均 与安装边的孔型相似，金属连接块的边形与安装边的下弧边一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明所述航空发动机用高温合金安装边的成形方法，采用采用环轧与胀 形相结合的成形方式代替了自由锻成形方式，提高了产品的质量一致性、可靠 性，提高了生产效率，降低了原材料消耗。对于截面变化较大的框形，采用局 部胀形减小截面积，替代了之前的自由锻拔长方式，该过程易于控制。局部胀 形采用水冷方式，使环坯的局部冷却后增大该位置的变形抗力，保证了两弧边 在胀形过程中不变形或仅产生小变形。另一方面，局部胀形模具采用双椭圆结 构，由于前胀形块与后胀形块的斜度不同，变形不同的双椭圆坯料。预胀形装 置和终胀形装置的阴模均采用双层结构，能够方便阳模拔出，而且可以防止坯 料在胀形过程中发生翘曲等缺陷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。