CN108856613B - 金属环件锻造尺寸控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锻造技术，具体涉及金属环件锻造尺寸的控制方法。本发明根据生产要求的金属环件尺寸，由棒材加热到一定温度进行镦饼得到空心圆柱，再经冲孔得到环件毛坯，然后进行马扩扩孔得到所需的金属环件。其中，镦饼和马扩环节均对高度根据金属环件尺寸预设值采用相同方式进行控制，金属环件内外径在马扩时按照金属换件尺寸预设值进行控制，从而有效的控制了环坯垂直尺寸要求及变形量，减少了由于尺寸不合理造成后期工序流程复杂，造价高的特点，提高了生产效率，相对于现有技术，具有较大的实际应用价值。

Description

金属环件锻造尺寸控制方法
技术领域
本发明属于锻造技术，具体涉及金属环件锻造尺寸的控制方法。
背景技术
通常金属环节，如各种合金环件的锻造方法是由棒材加热后，经镦粗制坯得到实心圆柱，然后进行中心冲孔、马扩、预扩、平端面、终扩后制成所需的合金环件。
但由于上述方法中，预扩、平端面、终扩现有技术是分别锻造的，锻造过程中为了保证锻件尺寸要求没有采用任何措施控制环坯的尺寸，因此很难准确达到垂直尺寸要求及变形量的控制。致使部分锻件性能指标超标和锻件火次较多，工艺流程复杂，造价较高。
发明内容
本发明的目的是：提供一种能够精确控制金属环件锻造过程中垂直尺寸及内外径尺寸的方法。
本发明的技术方案是：金属环件锻造尺寸的控制方法，根据生产要求的金属环件尺寸，由棒材加热到一定温度进行镦饼得到实心圆柱，再经冲孔得到环件毛坯，然后进行马扩扩孔得到所需的金属环件，其中，镦饼和马扩环节均对高度根据金属环件尺寸预设值采用相同方式进行控制，金属环件内外径在马扩时按照金属环件尺寸预设值进行控制。
其中，镦饼和马扩的金属环件高度尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，H环坯＝(H环件－H环件×3％～5％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，H环坯＝(H环件－H环件×2％～3％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，H环坯＝(H环件－H环件×1％～1.5％)。
其中，马扩的金属环件外径尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，Φ马外＝D×(50％～65％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，Φ马外＝D×(66％～75％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，Φ马外＝D×(75％～85％)。
其中：H：为环件的高度；
D：为环件的外径；
d：为环件的内径。
其中，马扩的金属环件内径尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，Φ马内＝d×(45％～50％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，Φ马内＝d×(51％－65％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，Φ马内＝d×(66％－75％)。
其中：H：为环件的高度；
D：为环件的外径；
d：为环件的内径。
本发明的有益效果是：本发明通过对钛合金环件前期环坯尺寸的设计，有效的控制了环坯垂直尺寸要求及变形量，减少了由于尺寸不合理造成后期工序流程复杂，造价高的特点，提高了生产效率。
附图说明
图1是镦饼示意图；
图2是马扩示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明：
本发明根据生产要求的钛合金环件尺寸，由棒材加按照产品标准设计相应尺寸，热到一定温度进行镦粗得到实心圆柱，再经冲孔得到环件毛坯，然后进行马扩扩孔得到所需的钛合金环件。其中，镦饼和马扩环节均对高度根据金属环件尺寸预设值采用相同方式进行控制，金属环件内外径在马扩时按照金属环件尺寸预设值进行控制。
请参阅图1和图2，其中，先根据金属环件高度和壁厚的比值进行分类，然后根据比值大小的不同，在金属环件镦饼和马扩环件分别设置不同的高度尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，H环坯＝(H环件－H环件×3％～5％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，H环坯＝(H环件－H环件×2％～3％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，H环坯＝(H环件－H环件×1％～1.5％)。
另外，镦饼高度尽量与马扩高度相同，从而针对不同高度、壁厚锻件进行相应的高度尺寸控制，以保障锻造高度尺寸精度。
对于金属环件内外径，也根据金属环件高度和壁厚的比值先分类，然后根据比值大小的不同，在马扩环件分别设置不同的内外径尺寸预设值：
其中，马扩的金属环件外径尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，Φ马外＝D×(50％～65％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，Φ马外＝D×(66％～75％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，Φ马外＝D×(75％～85％)。
其中，马扩的金属环件内径尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，Φ马内＝d×(45％～50％)；
当2<≤H/(D－d/2)≤2.5时，Φ马内＝d×(51％－65％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，Φ马内＝d×(66％－75％)。
其中：H：为环件的高度；
D：为环件的外径；
d：为环件的内径。
从而得到预设值的金属件马扩尺寸，经扩孔后可以得到锻件所需求的内外孔尺寸，满足锻造尺寸要求。
实施例：
某型别的零件材料为TC4合金，锻件尺寸为：Φ828×Φ712×95。
根据锻件的尺寸设计环坯尺寸，锻件厚度＞50mm，推出坯环高度为94mm；由1≤H/(D－d/2)＝1.62≤2可知，内、外径的控制，Φ外＝836mm，Φ内＝705mm。马扩尺寸为Φ836×Φ705×94。
其锻造步骤详细如下：
第一步：φ220×405批料装炉，按加热温度曲线执行，镦饼至∽φ415× 120(2火次完成)；冲孔≤φ150×35(1火次完成)
第二步：车内孔至φ155；并倒内孔上下端面倒角R8；吹砂，打磨
第三步：车后锻件按加热温度曲线，马扩至荒型尺寸：Φ500×Φ370×94
第四步：扩孔至锻件图尺寸：φ828×712×95
第五步：根据热处理规格对锻件进行热处理
第六步：将锻件进行理化测试，各项性能指标达到标准。满足了该型发动机零件对其制备所需锻件的性能要求。

Claims (1)

1.金属环件锻造尺寸的控制方法，其特征在于，根据生产要求的金属环件尺寸，由棒材加热到一定温度进行镦饼得到实心圆柱，再经冲孔得到环件毛坯，然后进行马扩扩孔得到所需的金属环件，其中，镦饼和马扩环节均对高度根据金属环件尺寸预设值采用相同方式进行控制，金属环件内外径在马扩时按照金属环件尺寸预设值进行控制；
其中，镦饼和马扩的金属环件高度尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，H环坯＝(H环件－H环件×3％～5％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，H环坯＝(H环件－H环件×2％～3％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，H环坯＝(H环件－H环件×1％～1.5％)；
其中：H：为环件的高度；D：为环件的外径；d：为环件的内径；
马扩的金属环件外径尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，Φ马外＝D×(50％～65％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，Φ马外＝D×(66％～75％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，Φ马外＝D×(75％～85％)；
马扩的金属环件内径尺寸预设值：
当1≤H/(D－d/2)≤2时，Φ马内＝d×(45％～50％)；
当2<H/(D－d/2)≤2.5时，Φ马内＝d×(51％－65％)；
当H/(D－d/2)＞2.5时，Φ马内＝d×(66％－75％)；
其中，H环件为环件的高度，H环坯为镦饼和马扩环节的金属环件高度尺寸预设值，Φ马外为马扩环节的金属环件外径尺寸预设值，Φ马内为马扩环节的金属环件内径尺寸预设值。
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