CN105345415A - Gh3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含制矩形环胚、制阶梯形环胚、制碗状环胚、制带法兰碗形环锻件等步骤。本发明的有益效果在于：本发明的有益效果在于：1)采用胎模整体成形，能够保持锻件的流线完整性，外形尺寸更接近成品，后续机加工去除的余量大大减少，提高了材料利用率，缩短了加工周期；2)无需焊接，保证了环锻件内部材料组织的均匀性，避免了因焊接造成的材料组织差异和应力释放造成的变形。
Description
技术领域
本发明涉及异形环锻件制造技术领域，具体的说是一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法。
背景技术
GH3536合金是含铁量较高并用铬和钼固溶强化的镍基高温合金，抗氧化、抗腐蚀性强，冷、热加工成形和焊接性能较好，长期工作温度在900℃以下，短时工作温度可达1080℃。
GH3536合金带法兰碗形环锻件是航空领域常用的一种零件，其形状为带法兰的碗形，内外径均较小，成形难度大。GH3536合金带法兰碗形环锻件的现有制造方法有两种：
1)分段锻造，然后将各部分焊接得到碗形环锻件整体；
2)对大壁厚矩形环件进行机加工，去除多余材料后得到碗形环锻件。
采用第一种方法，锻件与焊缝处的材料组织、分段制造的各锻件材料组织都存在差异，从而影响了锻件的整体性能；焊接应力的释放在后续加工和使用过程中会使锻件产生较大变形。
采用第二种方法会破坏锻件的流线完整性，降低锻件整体性能；同时去除大量材料不仅造成了资源浪费，而且增加了加工时间和成本，制造周期长，经济性差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，采用专用胎模整体成形，解决了传统制造方法造成的锻件组织不均匀和流线不完整，避免了焊接应力释放和材料浪费，降低了生产成本，缩短了加工周期，保证了锻件质量。
本发明采用的技术方案如下：
一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含以下步骤：
1)制矩形环胚
将GH3536合金棒材按要求锯切，将锯切好的棒材加热至1140℃～1160℃并保温，保温时间为：棒材的有效厚度×5min/10mm，然后对棒料进行镦粗、冲孔、扩孔，获得矩形环胚；
2)制阶梯形环胚
将拔长芯棒***矩形环胚内孔，并将部分矩形环胚平放在下砧上，压机带动上砧对放置在下砧上的部分环胚施加1000T～3000T的压力，同时机械手转动矩形环坯，获得内径不变，壁厚减薄，外壁呈阶梯形的异形环胚。
将阶梯形环坯套在马杠上，马杠平放在马架上，压机带动形面与阶梯形环坯匹配的异形上砧对阶梯形环坯施加1000T～2500T的压力，获得内径扩大，壁厚减薄的阶梯形环胚。
3)制碗状环胚
将阶梯形环坯倒置在下砧上，大口径端朝上，小口径端朝下，将楔形冲头从大口径端放入阶梯形环胚内孔，压机带动上砧对冲头施加2000T～4000T的压力，使冲头压入阶梯形环胚胀形，获得大口径端被胀大的碗形环胚。
4)制带法兰碗形环锻件
将碗形环坯放入成形胎模中，成形胎模内的形状和尺寸与带法兰碗形环锻件外形匹配，将冲子从碗形环坯的大口径端放入，压机带动上砧对冲子施加3000T～4500T的压力，使冲子压入碗形环胚胀形，碗形环坯胀大并填充成形胎模内腔，最终获得带法兰碗形环锻件。
本发明的有益效果在于：1)采用胎模整体成形，能够保持锻件的流线完整性，外形尺寸更接近成品，后续机加工去除的余量大大减少，提高了材料利用率，缩短了加工周期；2)无需焊接，保证了环锻件内部材料组织的均匀性，避免了因焊接造成的材料组织差异和应力释放造成的变形。
附图说明
本发明附图说明如下：
图1为阶梯形环胚成形示意图；
图2为阶梯形环胚扩孔示意图；
图3为碗形环胚胀形示意图；
图4为碗形环胚示意图；
图5为碗形环锻件成形示意图；
图6为碗形环锻件示意图。
1阶梯形环胚；2上砧；3下砧；4拔长芯棒；5异形上砧；6马杠；7马架；8碗形环胚；9冲头；10成形胎模；11冲子；12带法兰碗形环锻件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含以下步骤：
1)制矩形环胚
将GH3536合金棒材按要求锯切，将锯切好的棒材加热至1140℃～1160℃并保温，保温时间为：棒材的有效厚度×5min/10mm，然后对棒料进行镦粗、冲孔、扩孔，获得矩形环胚；
2)制阶梯形环胚
将拔长芯棒4***矩形环胚内孔，并将部分矩形环胚平放在下砧3上，压机带动上砧2对放置在下砧3上的部分环胚施加1000T～3000T的压力，同时机械手转动矩形环坯，在拔长芯棒4和上砧2的挤压作用下，环胚的内径不变，壁厚减薄，外壁呈阶梯形。
将阶梯形环坯1套在马杠6上，马杠6平放在马架7上，压机带动形面与阶梯形环坯1匹配的异形上砧5对阶梯形环坯1扩孔，压力范围为1000T～2500T，在马杠6和异形上砧5挤压作用下，阶梯形环胚1的壁厚进一步减薄，内径进一步扩大。
3)制碗状环胚
将阶梯形环坯1倒置在下砧3上，大口径端朝上，小口径端朝下，将楔形冲头9从大口径端放入阶梯形环胚1内孔，压机带动上砧2对冲头9施加2000T～4000T的压力，使冲头9压入阶梯形环胚1胀形，获得大口径端被胀大的碗形环胚8。
4)制带法兰碗形环锻件
将碗形环坯8放入成形胎模10中，成形胎模10内的形状和尺寸与带法兰碗形环锻件12外形匹配，将冲子11从碗形环坯8的大口径端放入，压机带动上砧2对冲子11施加3000T～4500T的压力，使冲子11压入碗形环胚8胀形，碗形环坯8胀大并填充成形胎模10内腔，最终获得带法兰碗形环锻件12。
特别地，在制碗状环胚步骤中，可采用尺寸不同的冲头分两次或多次对阶梯形环胚1胀形，使碗形环胚8的大口径端逐步胀大，避免一次加工造成环胚损坏。
同理，在制带法兰碗形环锻件步骤中，可采用尺寸不同的冲子分两次或多次对碗形环胚8胀形，使碗形环坯8逐步填充成形胎模10内腔，避免一次加工造成环胚损坏。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (1)
1.一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含以下步骤：
1)制矩形环胚
将GH3536合金棒材按要求锯切，将锯切好的棒材加热至1140℃～1160℃并保温，保温时间为：棒材的有效厚度×5min/10mm，然后对棒料进行镦粗、冲孔、扩孔，获得矩形环胚；
2)制阶梯形环胚
将拔长芯棒(4)***矩形环胚内孔，并将部分矩形环胚平放在下砧(3)上，压机带动上砧(2)对放置在下砧(3)上的部分环胚施加1000T～3000T的压力，同时机械手转动矩形环坯，获得内径不变，壁厚减薄，外壁呈阶梯形的阶梯形环胚(1)；
将阶梯形环坯(1)套在马杠(6)上，马杠(6)平放在马架(7)上，压机带动形面与阶梯形环坯(1)匹配的异形上砧(5)对阶梯形环坯(1)施加1000T～2500T的压力，获得内径扩大，壁厚减薄的阶梯形环胚(1)；
3)制碗状环胚
将阶梯形环坯(1)倒置在下砧(3)上，大口径端朝上，小口径端朝下，将楔形冲头(9)从大口径端放入阶梯形环胚(1)内孔，压机带动上砧(2)对冲头(9)施加2000T～4000T的压力，使冲头(9)压入阶梯形环胚(1)胀形，获得大口径端被胀大的碗形环胚(8)；
4)制带法兰碗形环锻件
将碗形环坯(8)放入成形胎模(10)中，成形胎模(10)内腔的形状和尺寸与带法兰碗形环锻件(12)外形匹配，将冲子(11)从碗形环坯(8)的大口径端放入，压机带动上砧(2)对冲子(11)施加3000T～4500T的压力，使冲子(11)压入碗形环胚胀形(8)，碗形环坯(8)胀大并填充成形胎模(10)内腔，最终获得带法兰碗形环锻件(12)。
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Date of cancellation: 20230322 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Guanshanhu sub branch of Guiyang Bank Co.,Ltd. Pledgor: Guizhou Aviation Technical Development Co.,Ltd. Registration number: Y2020520000012 |