[发明专利]一种航空发动机封严环锻件工装组及其组合成型工艺

说明书

本发明提出了一种航空发动机封严环锻件工装组，主要包括：第一火成型工装、第二火成型工装、第三火成型工装，所述第一火成型工装包括：成型桶A和成型冲头A，所述第二火成型工装包括：成型桶A和成型冲头B，所述第三火成型工装包括：成型桶B和成型冲头C，本发明还公开了一种航空发动机封严环锻件的组合成型工艺，主要包括如下步骤：下料、冲孔、直轧、第一火成型、第二火成型、第三火成型、固溶热处理、测试、检验。通过上述方式，实现In718封严环的异形环锻件设计，做到封严环锻件的净近成型及少无余量加工，提高产品性能的同时降低产品生产加工成本，提升该类结构产品的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及航空发动机零部件制造领域，尤其是涉及一种航空发动机封严环锻件工装组及其组合成型工艺。

背景技术

封严环是航空发动机中常用的零件，材料多为In718高温合金，其结构一般比较特殊，截面结构比较复杂（如图1）。现有的制造工艺一般为先锻造成截面为矩形的环锻件（如图2），然后通过大量的机械加工方式得到最终的零件结构。

现有的制造加工工艺存在以下不足：1、矩形截面环形件厚度较厚，轧制过程存在轧不透的现象，锻件截面芯部组织与外表面组织存在差异；2、矩形锻件设计原材料利用率极低，且In718为贵金属，生产成本特别高，产品无市场竞争力；3、矩形环锻件锻造流线与成品形状轮廓流线方向不一致，且后续大量的机械加工破坏流线的完整性，产品使用寿命受影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种航空发动机封严环锻件工装组及其组合成型工艺，能够解决现有航空发动机封严环制造成本高的问题。

本发明的主要内容包括：一种航空发动机封严环锻件工装组，主要包括：第一火成型工装、第二火成型工装、第三火成型工装，所述第一火成型工装包括：成型桶A和成型冲头A，所述成型桶A的内径设置为上大下小的倾斜状，所述成型冲头A的外径呈上大下小的斜度，所述第二火成型工装包括：成型桶A和成型冲头B，所述成型冲头B的外径呈上大下小的斜度，所述成型冲头B的上端外径大于成型冲头A，且成型冲头B的倾斜度大于成型冲头A，成型冲头B的高度小于成型冲头A，所述第三火成型工装包括：成型桶B和成型冲头C，所述成型桶B的内径设置为上大下小的倾斜状，且成型桶B的内径轮廓设置为与封严环锻件外径轮廓一致，所述成型冲头C的外径轮廓设置为与封严环锻件内径轮廓一致。

优选地，所述成型桶A和成型桶B的外径处设置有凹槽台阶。

本发明还公开了一种航空发动机封严环锻件的组合成型工艺，主要包括如下步骤：

S1、下料：按工艺要求切割成坯料；

S2、冲孔：采用高温燃气炉对坯料进行加热升温至1000℃-1060℃，保温1.5至3小时，然后将坯料从高温燃气炉中取出来并运输至压机，对坯料进行镦粗、冲孔；

S3、直轧：采用高温燃气炉对已完成冲孔的环锻件进行加热升温至980℃-1020℃，保温0.5至2小时，然后将环锻件从高温燃气炉内取出并转移到环轧机上进行多火次直轧；

S4、第一火成型：采用高温燃气炉对环锻件进行加热升温至960℃-1000℃，保温0.5小时至2小时，成型桶A放置在压机下台面上，直轧环锻件放入成型桶A内，压机上台面下行将产品下端局部压缩成型,然后将成型冲头A放入直轧环锻件内径，压机上台面下行将成型冲头A往下压挤压产品将产品上端局部挤压成型;

S5、第二火成型：采用高温燃气炉对环锻件进行加热升温至960℃-1000℃，保温0.5小时至2小时，成型桶A放置在压机下台面上，环锻件放入成型桶A内，然后将成型冲头B放入直轧环锻件内径，压机上台面下行将成型冲头B往下压,挤压产品将产品上端局部继续挤压成型，开口尺寸进一步扩大；