[发明专利]一种超大型铝基复合材料环件的锻造方法

权利要求书

1.一种超大型铝基复合材料环件的等温锻造方法，具体包含以下步骤：

步骤一，设计锻件图；

首先，分析零件图，包括产品零件外廓尺寸、投影面积、最小截面厚度和最大截面厚度、内径大小和外径大小结构特征，其次，根据上述零件特征，确定锻件余量、拔模斜度、圆角半径参数，确定锻件余量为水平方向单边5～10mm，高度方向单边2mm，拔模斜度内5°、外3°，凸圆角R10或R8，凹圆角R50或R20,进而进行锻件设计；

步骤二，设计模锻用荒坯图、等温锻镦饼和模锻模具图，并进行模具制造；

荒坯图以镦饼过程每火次的变形量30％～60％，模锻时变形量20％～50％，以及自由锻各截面面积与相对应处锻件截面面积之比为1.1～1.3的原则设计；

等温锻镦饼用平板模设计；

根据荒坯尺寸，考虑模具与模座的装卡，设计出镦饼用平板模具，上、下模表面粗糙度按Ra1.6μm控制；

根据模具图进行模具的加工制造，并严格控制上、下模的表面粗糙度；

步骤三，使用模锻液压机进行等温锻镦饼；

其包括以下程序：

(a)模具预热至100～350℃后安装到模锻设备上，安装热模锻电加热装置继续进行预热至350～450℃；

(b)坯料在电炉中进行加热，加热温度420～480℃，保温时间按1.5～2.5min/mm计算；并对坯料进行包套，防止坯料降温；

(c)坯料出炉后置于上、下平板模之间进行等温锻镦饼，并控制每火次的压下量和压制速度，得到符合工艺要求的坯料；

(d)空冷；

重复上述a～d步骤4-6次；

步骤四，使用专用机加设备进行机械加工；

其包含以下程序:

(a)将坯料在普通车床上进行粗加工，上、下表面均匀加工；

(b)在数控车床上采用专用刀具进行精加工，保证坯料表面粗糙度；

步骤五，使用模锻液压机进行等温锻模锻；

其包含以下程序：

(b)喷涂专用石墨水剂：将坯料置于电炉中预热至150～250℃，保温90～120min后均匀喷涂润滑剂，喷涂厚度0.4～0.6mm，保证坯料表面喷涂后石墨厚度均匀；

(c)将坯料使用电炉进行加热，加热温度420～480℃，保温时间按1.5～2.5min/mm计算；

(d)锻造前对模具型腔喷涂专用石墨水剂，保证模具型腔喷涂后石墨厚度均匀；

(e)将坯料置于模具中进行等温锻造，压制速度0.2～2mm/s；

(f)空冷；

重复上述a～f步骤2-3次；

步骤六，对锻件进行热处理。

2.根据权利要求1所述的超大型铝基复合材料环件的等温锻造方法，其特征在于，所述步骤四中，坯料需用专用机加设备进行机械加工，保证坯料表面粗糙度Ra3.2～Ra1.6μm。

3.根据权利要求1所述的超大型铝基复合材料环件的等温锻造方法，其特征在于，所述步骤六的热处理工艺为：锻件在500℃加热保温300min后出炉淬火；在120℃保温240min后出炉空冷。

4.根据权利要求1所述的超大型铝基复合材料环件的等温锻造方法，其特征在于：所述步骤六的热处理工艺为：锻件在500℃加热保温240min后淬火；在120℃保温240min后出炉空冷。