[发明专利]一种喷嘴壳体精密锻造方法

说明书

本发明公开了一种喷嘴壳体精密锻造方法，该方法将锻造分为四个阶段，锻造过程均设计有模具实现精密锻造；本方法中的局部粗镦，即顶锻制坯可以精确控制制坯件的外形尺寸，尺寸精度最高可以达到±0.1mm，且锻造压力机较锻锤更加稳定，精确计算每一工步的变形量，因此能够使锻件流线沿外形均匀分布，制坯件的力学性能得到了很大提高，使得顶端、预锻和终锻工序每一步的变形量精确，提高锻件整体尺寸控制的精度。

【技术领域】

本发明属于精密锻造领域，具体涉及一种喷嘴壳体精密锻造方法。

【背景技术】

喷嘴壳体是连接燃油总管与燃烧室的主要零件，它为燃烧室提供稳定、可靠的燃油。一般喷嘴壳体都要求有足够的强度和刚性，具备抗振动和在燃烧室内承受气流冲击的交变载荷的能力。

喷嘴壳体结构分为三部分，即头部、杆部和安装座，目前多采用模锻方法加工，通常采用自由锻工艺制坯。自由锻工艺是采用横截面积较大的安装座部位的横截面积来确定原材料的棒料直径。然后通过自由锻造用胎模先将棒料进行合理分配，再进行拔长，最后达到杆部横截面积要求。自由锻制坯时，一般采用天然气炉进行加热，不能精确的控制加热温度，得到的制坯件的表面质量也得不到保证；其次，模锻工艺整体加工余量大，机加工周期长。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种喷嘴壳体精密锻造方法；该方法提供了一种根据高温合金材料特性及喷嘴壳体结构而制定的精密锻造方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种喷嘴壳体精密锻造方法，包括以下步骤：

步骤1，将高温合金原始棒料加热后放置于制坯模具中，通过锻造压力机进行局部镦粗，冷却后形成顶锻制坯件；

步骤2，将顶锻制坯件加热后放置于预锻模中，通过锻造压力机进行锻造，冷却后形成预锻件；

步骤3，将预锻件加热后放置于终锻模中，通过锻造压力机进行锻造，冷却后形成带毛边的终成形件；

步骤4，将终成形件加热后，去除多余毛边，冷却后得到终锻件；

终锻件为喷嘴壳体，包括头部、杆部和安装座，杆部的两端分别固定连接有头部和安装座；顶锻制坯件和预锻件中的杆部为过程杆部。

本发明的进一步改进在于：

优选的，步骤1中，高温合金原始棒料的加热温度为980℃～1170℃；步骤2中，顶锻制坯件的加热温度为980℃～1160℃；步骤3中，预锻件的加热温度为980℃～1160℃；步骤4中，终成形件的加热温度为980℃～1160℃。

优选的，步骤1中，高温合金原始棒料的加热温度为1120℃～1170℃；步骤2中，顶锻制坯件的加热温度为1120℃～1160℃；步骤3中，预锻件的加热温度为1120℃～1160℃。

优选的，步骤2中，顶锻制坯件的过程杆部在锻造过程中的变形量为20％～40％。

优选的，步骤3中，预锻件的过程杆部在锻造过程中的变形量为30％～45％。

优选的，锻造过程中，头部和过程杆部为无余量锻造。

优选的，所述高温合金原始棒料的材料为镍基高温合金或铁基高温合金。

优选的，高温合金原始棒料、顶锻制坯件、预锻件和终成形件均通过电炉加热。

优选的，所有步骤中的冷却方式均为空冷。

优选的，制坯模具、预锻模和终锻模在使用前预热并在表面喷涂石墨润滑剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：