[发明专利]一种环形锻件的成形方法及其成形模具

说明书

本发明是提供一种可使锻件三向性能更均匀的环形锻件的成形方法及其成形模具，涉及锻造技术领域。一种环形锻件的成形方法，包括以下步骤：根据环形锻件的形状设计终锻件，终锻件的两侧分别设有终锻凸环；根据终锻件设计初锻件，所述初锻件的两侧分别设有预锻凸环，所述预锻凸环的位置偏离所述终锻凸环的位置；制坯：下料制得圆柱形的荒坯，所述荒坯的直径小于环形锻件的内径；预锻：利用预锻模具从荒坯的轴向方向挤压荒坯，成形出所述初锻件；终锻：利用终锻模具成形出所述终锻件，其中，在终锻过程中，所述终锻模具使初锻件的两侧的预锻凸环处的材料产生相向挤压变形，成形出所述终锻件。本方法成形的锻件的性能更好。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，具体涉及一种环形锻件的成形方法及其成形模具。

背景技术

在航空航天领域，环形锻件较多，为了保证锻件各向性能，要求环形锻件的三向(弦向、径向、轴向)性能尽量均匀。

现环形锻件通常采用环扎或马杠扩孔的方式进行制备。但环轧与扩孔变形主要发生在弦向与径向，轴向变形相对较少，会导致锻件三向性能不均匀，高向性能明细低于其他方向。特别是在铝合金锻件中，上述现象尤为突出。另外，环轧与扩孔会使晶粒延径、弦向被显著拉长，造成模锻过程中轴向流线不随形，三向性能差异过大，不满足锻件高性能的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可使锻件三向性能更均匀的环形锻件的成形方法及其成形模具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环形锻件的成形方法，包括以下步骤：

根据所述环形锻件的形状设计环板状的终锻件，所述终锻件的两侧分别设有对称设置的终锻凸环；

根据所述终锻件设计圆板状的初锻件，所述初锻件的两侧分别设有对称设置的预锻凸环，所述预锻凸环的位置偏离所述终锻凸环的位置；

制坯：下料制得圆柱形的荒坯，所述荒坯的直径小于环形锻件的内径；

预锻：利用预锻模具从荒坯的轴向方向挤压荒坯，成形出所述初锻件；

终锻：利用终锻模具成形出所述终锻件，其中，在终锻过程中，所述终锻模具使初锻件的两侧的预锻凸环处的材料产生相向挤压变形，进而将材料挤入终锻凸环的位置，成形出所述终锻件；

加工去除终锻件多余材料。

进一步地，所述预锻步骤中，荒坯的各部分的变形量大于等于50％，所述终锻步骤中，初锻件的各部分的变形量大于等于50％。

进一步地，所述预锻凸环的位置向所述终锻凸环的外侧偏离。

进一步地，所述预锻模具包括预锻上模和预锻下模，所述预锻上模和预锻下模分别设有圆形的预锻型腔，所述预锻型腔的底面设有用于成形预锻凸环的预锻环形槽，所述预锻上模的预锻型腔与预锻下模的预锻型腔配合形成成形所述初锻件的初锻件成形腔；

预锻时，将所述荒坯放置在所述预锻下模的预锻型腔中心，利用所述预锻上模从荒坯的轴向方向挤压荒坯，使材料充满所述初锻件成形腔，从而成形出所述初锻件。

进一步地，所述荒坯的一端的中心加工有定位槽，所述预锻下模的预锻型腔的中心设有与定位槽适配的凸起，预锻时，将荒坯放入预锻下模的预锻型腔内，使所述定位槽与凸起配合，从而实现对荒坯的预锻定位。

进一步地，所述终锻模具包括终锻上模和终锻下模，所述终锻上模和终锻下模分别设有环形的终锻型腔，所述终锻型腔的底面设有用于成形终锻凸环的终锻环形槽，所述终锻上模的终锻型腔与所述终锻下模的终锻型腔配合形成成形所述终锻件的终锻件成形腔；