[发明专利]复杂盘饼类锻件等温精密成形的锻造流线控制方法

摘要

复杂盘饼类锻件等温精密成形的锻造流线控制方法，它涉及一种盘饼类锻件的流线控制方法。发明目的是使复杂盘饼类锻件锻造流线沿径向或环向分布，以提高复杂盘饼类锻件指定方向上的机械性能和抗疲劳性能。主要步骤为：镦粗制坯阶段，将原始坯料的沿轴向分布的流线变为沿环向或径向分布的流线；进行预锻成形：将得到的饼坯制成预锻件，使预锻件各部分的金属分配量与终锻件相当，且使预锻件和终锻件的形状相似；终锻成形：采用反挤变形方式和增大径向阻力两种方法来进行终锻成形。本方法消除了复杂盘饼类锻件等温精密成形时极易出现的流线露头、涡流和穿流等缺陷，使流线分布合理，提高了盘饼类锻件的机械性能和抗疲劳性能。

主权项

一种复杂盘饼类锻件等温精密成形的锻造流线控制方法，其特征在于：所述控制方法的具体过程为：A、镦粗制坯阶段：根据预先设计好的复杂盘饼类锻件的几何尺寸选取原始坯料，并将原始坯料的沿轴向分布的流线变为沿环向或径向分布的流线：将用于成形复杂盘饼类锻件的原始坯料(棒料)加热到所用材料的再结晶温度以上熔点以下的某一温度，保温后放在加热到相同温度的平砧模上进行镦粗，保持原始坯料与平砧模工作表面之间磨擦系数为0.8，保温时间为原始坯料的最小厚度乘以1.5min/mm，保持锻压机的压下速度应小于1mm/s，使所述原始坯料的镦粗变形量达到80％以上，将镦粗后的饼坯空冷至室温。B、进行预锻成形：将步骤A中得到的饼坯制成预锻件，使预锻件各部分的金属分配量与终锻件相当，且使预锻件和终锻件的形状相似；步骤B1：采用专业建模软件CATIA根据预先设计好的复杂盘饼类锻件的几何尺寸进行各部分体积的测定，进而设计出预锻件的尺寸，并使预锻件和终锻件各部分的体积相近；预锻件的体积应稍大于终锻件的体积，即预锻件的体积＝终锻件的体积+飞边体积；而且预锻件的最大厚度应小于终锻件的最大厚度，径向尺寸应超过飞边桥部的径向尺寸；步骤B2：预锻件设计好后，还要通过专业有限元模拟软件DEFORM3D进行成形过程的有限元模拟来进行预锻件形状及尺寸的优化，选用成形效果最好的预锻件进行预锻模的设计；步骤B3：将步骤A中制得的饼坯加热到所用材料的再结晶温度以上熔点以下的某一温度，保温后放到加热到相同温度的预锻模上进行预锻制坯，保温时间为原始坯料的最小厚度乘以1.5min/mm，预锻模的模膛工作型面上涂有润滑剂，保持锻压机的压下速度应小于1mm/s；将预锻成形后的预锻件从预锻模的模膛内取出再空冷至室温；步骤C：终锻成形：采用反挤变形方式和增大径向阻力两种方法来进行终锻成形：将步骤B中制得的预锻件加热到所用材料的再结晶温度以上熔点以下的某一温度，保温后放到加热到相同温度的终锻模上采用反挤的变形方式进行终锻成形，保温时间为原始坯料的最小厚度乘以1.5min/mm，并增大金属在充型过程中的径向阻力；终锻模的模膛工作型面上涂有润滑剂，保持锻压机的的压下速度应小于1mm/s，待金属完全充满终锻模的模膛后，合模保压至少1分钟再开模即得到所需的终锻件。