CN106583615A - Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法，其步骤为：先设计冲孔模具，冲孔模具外壁有用于固定的燕尾槽，冲孔模具内有调整坯料位置的限位垫盘，Ti55合金坯料在冲孔模具中冲孔；同时，设计漏盘，漏盘外壁也有用于固定的燕尾槽，漏盘上端有限位孔，Ti55合金坯料正好放在限位控制，在漏盘中将Ti55合金坯料冲开，实现Ti55合金高筒环件冲孔。该方法能够防止了坯料端面拉料、变形等缺陷，提高了坯料的一致性。该方法用于高筒环件的冲孔。

Description

Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法

技术领域

本发明涉及一种冲孔方法，特别是涉及了Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法。

背景技术

高筒环件是航空航天等领域常使用的回转体零部件，该锻件高度与壁厚之比较大，通常采用轧制成形。轧制一般是指径向轧制，即是减小壁厚，使内外径长大的过程，高度变化很小；即使现在最先进的径轴双向轧环技术，也只能通过锥辊减小高度，而不能很好的控制高度长大。所以在制坯时，通常是将坯料的高度设计成等于或略大于环件的高度，那么对于高筒环件来说，在冲孔时容易造成坯料端面拉料、变形等缺陷，影响锻件质量。目前并没有很好的控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用闭式冲孔的方法，通过设计闭式冲孔模具，在模具中对高度环件进行冲孔，确保在冲孔时不会出现端面拉料、变形等缺陷，提高锻件质量。

为解决上述技术问题，本发明所述Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法，其技术方案包括以下步骤：

将Ti55合金按照一定的规格下料成棒材；将Ti55合金棒材加热到相变点以下20℃，按(0.5～0.7)min/mm保温；热透后，将Ti55合金棒材放在压力机上，驱动锻锤对Ti55合金棒材进行镦粗至预定尺寸；将镦粗后的Ti55合金坯料放进冲孔模具中，并一起放在压力机下，冲孔模具的外壁有用于固定的燕尾槽，防止冲孔模具和Ti55合金坯料随锻锤移动，冲孔模具内放有限位垫盘，该垫盘根据Ti55合金坯料的高度设计，使Ti55合金坯料与冲孔模具上端平齐，确保锻锤在冲孔时不会与冲孔模具碰撞；在Ti55合金坯料上面的中心放置合适的冲头，驱动锻锤下压冲头，将冲头压入Ti55合金坯料中，然后取出，锻锤驱动力其中，σ_S为相应变形温度和速度下真实流动应力，μ为摩擦因数，S为坯料与冲头的接触面积，H为冲头压入坯料的深度；将Ti55合金坯料取出并放在漏盘上，漏盘的外壁也有用于固定的燕尾槽，漏盘的上端限位孔，限位孔尺寸与Ti55合金坯料的外径一致，Ti55合金坯料正好放在限位孔内；将冲头倒置后放在Ti55合金坯料的内孔上，驱动锻锤下压冲头，将冲头压入Ti55合金坯料中；将锻锤抬起，在冲头上面放一个垫块，再驱动锻锤下压垫块，将Ti55合金坯料冲开，垫块、冲头及冲孔芯料一起从漏盘中漏出，完成Ti55合金环件冲孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明所述Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法，通过设计冲孔模具，防止了坯料端面拉料、变形等缺陷，并且坯料无须进行滚圆整形操作，减少了操作步骤降低了操作难度，提高了生产效率。坯料在模具中进行变形，其外观质量的改善，而且坯料尺寸精度以及批量稳定性得到提高。漏盘的限位孔也能防止冲孔时发生冲偏等失误，提高了坯料的一致性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是冲孔模具的结构示意图。

图2是垫盘的结构示意图。

图3是冲头压入坯料过程示意图。

图4是冲头倒置后压入坯料过程示意图。

图5是采用垫块将坯料冲开的过程示意图。

具体实施方式

实施本发明所述的Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法需要提供锻造加热炉、压力机、机械手等设备。其具体实施方式：

该Ti55合金的主要化学元素含量(重量百分比)为：含Al量4.8％～6.0％、含Mo量0.75％～1.25％、含Sn量3.7％～4.7％、含Zr量1.5％～2.5％、含Si量0.20％～0.35％、含Nb量0.60％～1.20％、含Fe量≤0.25％、含C量≤0.10％、含N量≤0.05％、含H量≤0.012％、含O量≤0.15％、余量为Ti。

本方法的步骤如下：

将Ti55合金按照一定的规格下料成棒材；将Ti55合金棒材加热到相变点以下20℃，按(0.5～0.7)min/mm保温；热透后，将Ti55合金棒材放在压力机上，驱动锻锤对Ti55合金棒材进行镦粗至预定尺寸；将镦粗后的Ti55合金坯料4放进冲孔模具1中，并一起放在压力机下，冲孔模具1的外壁有用于固定的燕尾槽，防止冲孔模具1和Ti55合金坯料4随锻锤移动，如图1所示，冲孔模具1内放有限位垫盘2，该垫盘2根据Ti55合金坯料4的高度设计，使Ti55合金坯料4与冲孔模具1上端平齐，确保锻锤在冲孔时不会与冲孔模具1碰撞；在Ti55合金坯料4上面的中心放置合适的冲头3，驱动锻锤下压冲头3，将冲头3压入Ti55合金坯料4中，然后取出，锻锤驱动力其中，σ_S为相应变形温度和速度下真实流动应力，μ为摩擦因数，S为坯料与冲头的接触面积，H为冲头压入坯料的深度；将Ti55合金坯料4取出并放在漏盘5上，漏盘5的外壁也有用于固定的燕尾槽，漏盘5的上端限位孔，限位孔尺寸与Ti55合金坯料4的外径一致，Ti55合金坯料4正好放在限位孔内；将冲头3倒置后放在Ti55合金坯料4的内孔上，驱动锻锤下压冲头3，将冲头3压入Ti55合金坯料4中；将锻锤抬起，在冲头3上面放一个垫块6，再驱动锻锤下压垫块6，将Ti55合金坯料4冲开，垫块6、冲头3及冲孔芯料一起从漏盘5中漏出，完成Ti55合金环件冲孔。

Claims (1)

1.一种Ti55合金高筒环件的闭式冲孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

将Ti55合金按照一定的规格下料成棒材；将Ti55合金棒材加热到相变点以下20℃，按(0.5～0.7)min/mm保温；热透后，将Ti55合金棒材放在压力机上，驱动锻锤对Ti55合金棒材进行镦粗至预定尺寸；将镦粗后的Ti55合金坯料放进冲孔模具中，并一起放在压力机下，冲孔模具的外壁有用于固定的燕尾槽，防止冲孔模具和Ti55合金坯料随锻锤移动，冲孔模具内放有限位垫盘，该垫盘根据Ti55合金坯料的高度设计，使Ti55合金坯料与冲孔模具上端平齐，确保锻锤在冲孔时不会与冲孔模具碰撞；在Ti55合金坯料上面的中心放置合适的冲头，驱动锻锤下压冲头，将冲头压入Ti55合金坯料中，然后取出，锻锤驱动力其中，σ_S为相应变形温度和速度下真实流动应力，μ为摩擦因数，S为坯料与冲头的接触面积，H为冲头压入坯料的深度；将Ti55合金坯料取出并放在漏盘上，漏盘的外壁也有用于固定的燕尾槽，漏盘的上端限位孔，限位孔尺寸与Ti55合金坯料的外径一致，Ti55合金坯料正好放在限位孔内；将冲头倒置后放在Ti55合金坯料的内孔上，驱动锻锤下压冲头，将冲头压入Ti55合金坯料中；将锻锤抬起，在冲头上面放一个垫块，再驱动锻锤下压垫块，将Ti55合金坯料冲开，垫块、冲头及冲孔芯料一起从漏盘中漏出，完成Ti55合金环件冲孔。