[发明专利]薄壁铝镁合金圆筒旋压方法

说明书

本发明公开了一种薄壁铝镁合金圆筒旋压方法，将铝镁合金圆棒锻压制成厚壁锻环并进行预处理；将厚壁锻环机加成环坯获得旋压坯料；将旋压坯料装模并用防转齿固定，采用数控三旋轮旋压机，一次装模三道次冷态旋压，获得不带底的薄壁圆筒预制件；将薄壁圆筒预制件放置在固溶炉中，对薄壁圆筒预制件进行固溶时效处理，消除旋压应力，获得薄壁圆筒。本发明采用一次装模、三道次强力冷态旋压成形铝镁合金薄壁圆筒，该加工方法解决了旋压前使用丙烷烤枪对旋压芯模和旋压坯料进行加热旋压过程需保温控温、生产效率低、周期长、单件旋压时间在6h以上问题；本发明无需加热旋压芯模和旋压坯料，单件圆筒旋压时间仅为1.5h，提高工效4倍以上。

技术领域

本发明属于圆筒旋压技术领域，具体涉及一种薄壁铝镁合金圆筒旋压方法。

背景技术

随着航天、航空等制造业水平的飞速发展，飞行器战斗部壳体的结构制造材料越来越多向铝镁合金转变，铝镁合金是以镁和铝为主要元素，并以Mg₂Si相为强化相的铝合金，6061铝合金就属于此类可热处理强化铝合金。6061铝合金合金具有优良的综合性能，铝合金密度小，能减小体壳体比重，增加弹药比重，提高武器威力。加热旋压(以下简称热旋)是获得此类薄壁筒形件的一种有效方法。

传统的铝镁合金薄壁圆筒热旋工艺方法是：采用热旋开坯冷旋成形。旋压前使用两把丙烷烤枪对旋压芯模和旋压坯料进行加热，模具需加热到350℃，坯料加热到300℃。加热时，旋压芯模匀速转动，模具和坯料经预热后进行反向多道次强力旋压成薄壁旋压圆筒。

该热旋工艺方法存在以下缺点：

1)旋压前使用两把丙烷烤枪对旋压芯模和旋压坯料进行加热，模具加热到350℃，坯料加热到300℃。加热耗时长达3h以上，旋压过程还需保温控温，生产效率低，周期长，单件旋压时间在6h 以上。

2)加热旋压成形，在变薄旋压过程中，很容易出现坯料堆积，旋轮成形角过大导致工件变形区畸变增大，使旋轮前隆起和堆积增大，降低工件的准确度和表面质量；旋轮成形角过小使旋轮和毛坯的接触面积增大，产生扩径，所以旋压过程进给率控制在≤0.8mm /n范围内，生产效率低，且圆筒容易扩径，尺寸精度很难保证。

发明内容

本发明的目的就是针对现有评估方法的缺陷，提供一种生产效率高、表观质量优良且强度高的薄壁铝镁合金圆筒旋压方法。

为实现上述目的，本发明所设计的薄壁铝镁合金圆筒旋压方法，所述薄壁铝镁合金圆筒包括不带底的薄壁圆筒和变壁厚圆筒；所述旋压方法如下：

1)将铝镁合金圆棒锻压制成厚壁锻环并进行预处理；

2)将厚壁锻环机加成环坯获得旋压坯料；

3)将旋压坯料装模并用防转齿固定，采用数控三旋轮旋压机，一次装模三道次冷态旋压，获得不带底的薄壁圆筒预制件；

4)将薄壁圆筒预制件放置在固溶炉中，对薄壁圆筒预制件进行固溶时效处理，消除旋压应力，获得薄壁圆筒。

进一步地，所述步骤1)中，预处理：入炉温度≤410℃，410℃±10℃保温2～4h，随炉冷至≤260℃，出炉空冷至室温。

进一步地，所述步骤1)中，铝镁合金按圆棒的铝镁合金按质量百分比包括：Cu0.15～0.4％、Mg 0.45～0.9％、Si 0.4～0.8％、Cr 0.04～0.15％。

进一步地，所述步骤2)中，旋压坯料表面粗糙度达到1.6μm 以上，旋压坯料直径为480～880mm，单边壁厚10～20mm。

进一步地，所述步骤3)中，一次装模三道次冷态旋压的具体过程为：