[发明专利]近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件精密热成形方法

权利要求书

1.近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件热成形方法，其特征在于所述的近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件是由月牙形坯料制备而成，具体的制备方法按照以下步骤进行：

一、制备预制坯：

将等厚度的金属厚板机械加工成月牙形坯料，得到预制坯；

所述的月牙形坯料与金属锻件形状不同；

所述的金属锻件的腹板为沿中轴线呈左右对称的近半椭圆形，且近半椭圆形左右两端为弧状，腹板的上下表面均设有肋，且肋位于腹板边缘并与腹板形状相同；所述的腹板长宽比为(1.5~4):1，所述的腹板最大宽度与肋宽之比为(15~50):1，所述的肋宽与腹板厚度之比为(0.5~2):1，所述的腹板单侧肋的高与肋宽之比为(1~7):1；

所述的月牙形坯料为沿中轴线左右对称结构，月牙形坯料左右两端为弧状，所述的月牙形坯料长度为金属锻件的腹板长度的0.85倍~1倍，所述的月牙形坯料最大宽度为金属锻件的腹板最大宽度的0.4倍~0.7倍，所述的月牙形坯料体积为金属锻件体积的1.15倍~1.5倍；

二、预成形：

将预制坯及模具表面喷涂润滑剂，然后加热并定位，再在预成形温度及压力机压下速度为2.5mm/s~12.8mm/s的条件下进行预成形，且预成形过程中腹板压下量占腹板总压下量的60%~90%，得到预成形件；

所述的定位具体为将预制坯左右两端的弧状处置于下模中肋部型腔的中心到肋部型腔的内侧边缘处；

三、起模修伤：

将预成形件起模并冷却至室温，然后进行酸洗，将折叠、预成形件两端弧状处的飞边去除，其余位置保留0.3倍~0.7倍模具飞边槽桥口宽度的飞边，最后表面抛光，得到修伤后的预成形件；

四、终成形：

将修伤后的预成形件及模具表面喷涂润滑剂，然后加热并定位，再在终成形温度及压力机压下速度为2.5mm/s~12.8mm/s的条件下进行终成形，得到终成形件；

五、锻后热处理：

将终成形件进行锻后热处理。

2.根据权利要求1所述的近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件热成形方法，其特征在于步骤一中所述的等厚度的金属厚板的材质为铝合金；步骤一中所述的月牙形坯料上下表面轮廓边缘进行倒圆角处理，倒圆角处理得到的圆角半径为预制坯厚度的1/6~1/3。

3.根据权利要求2所述的近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件热成形方法，其特征在于所述的铝合金为2XXX系铝锂合金。

4.根据权利要求2所述的近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件热成形方法，其特征在于步骤二中将预制坯及模具表面喷涂润滑剂，然后加热并定位，具体是按以下步骤进行：将预制坯加热至温度为100℃~120℃，出炉，表面喷涂润滑剂，将模具表面喷涂润滑剂，然后在温度为400℃~450℃的条件下，加热喷涂润滑剂的预制坯2h~3h，在温度为380℃~430℃的条件下，加热喷涂润滑剂的模具3h~5h，最后将加热后的预制坯定位于加热后的下模内，盖上加热后的上模。

5.根据权利要求2所述的近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件热成形方法，其特征在于步骤二中在温度为380℃~430℃及压力机压下速度为2.5mm/s~12.8mm/s的条件下进行预成形，且预成形过程中腹板压下量占腹板总压下量的60%~90%，得到预成形件。

6.根据权利要求1所述的近半椭圆形薄腹板且肋间距大的金属锻件热成形方法，其特征在于步骤三中所述的酸洗具体如下：

首先将预成形件在温度为40℃~50℃的碱液中浸泡10min~20min，去除锻件表面石墨，然后置于室温清水中洗去碱液，得到碱洗后的锻件；将碱洗后的锻件置于室温酸液中浸泡10min~20min，最后在温度为70℃~80℃的清水中洗去酸液；所述的碱液为氢氧化钠溶液与硫酸钠溶液的混合溶液，所述的碱液中氢氧化钠的浓度为80g/L~120g/L，所述的碱液中硫酸钠的浓度为25g/L~30g/L；所述的酸液为浓度为200g/L~300g/L的硝酸。