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      鋁合金餅坯的鐓粗方法

      文檔序號(hào):9775206閱讀:545來(lái)源:國(guó)知局
      鋁合金餅坯的鐓粗方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及一種餅坯的鐓粗方法,特別是涉及了鋁合金餅坯的鐓粗方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 鐓粗是采用鍛壓機(jī)將金屬材料的高度減小而橫截面增大的鍛造工藝,是鍛造行業(yè) 的一道重要而又最基本的工序,能夠?yàn)楹罄m(xù)工序,如自由鍛、模鍛、環(huán)乳等提供坯料。通常, 在對(duì)餅坯的鐓粗過(guò)程中,由于鍛壓機(jī)的上下砧板分別與棒坯的上下端面存在很大的摩擦, 最終導(dǎo)致餅坯上下端面均存在著一定的變形死區(qū)(如圖1所示)。相對(duì)于餅坯的其他區(qū)域,該 區(qū)變形較小甚至無(wú)變形,導(dǎo)致了餅坯變形不均勻性。該變形不均勻性直接影響到餅坯的組 織性能的不均勻性,甚至對(duì)后續(xù)鍛造工序產(chǎn)生消極影響,最終影響到產(chǎn)品的組織性能。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用端面局部變形的鐓粗方法,實(shí)現(xiàn)鋁合金 餅坯的鐓粗,以提高鋁合金餅坯的組織均勻性,從而提高鍛件的性能。
      [0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所述鋁合金餅坯的鐓粗方法,其技術(shù)方案包括以下 步驟:
      [0005] 把直徑為D、高度為Η的鋁合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度,保溫一段時(shí) 間后;把棒材放在鍛壓機(jī)下砧板上,驅(qū)動(dòng)鍛錘向下將棒材鐓粗至高度為Η〇= (0.62~0.68) Η,其變形量為32 %~38 %,獲得中間餅坯;
      [0006] 將專(zhuān)用工裝經(jīng)過(guò)中間餅坯的中心橫放在中間餅坯上,驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專(zhuān)用工裝, 專(zhuān)用工裝在中間餅坯上形成第一道壓痕,壓痕的深度為h,完成第一次局部變形;將專(zhuān)用工 裝繞中間餅坯的中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,橫放在中間餅坯上,驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專(zhuān)用工裝,專(zhuān) 用工裝在中間餅坯上形成第二道壓痕,壓痕的深度為h,完成第二次局部變形;再將專(zhuān)用工 裝繞中間餅坯的中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,橫放在中間餅坯上,驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專(zhuān)用工裝,專(zhuān) 用工裝在中間餅坯上形成第三道壓痕,壓痕的深度為h,完成第三次局部變形;將專(zhuān)用工裝 取出,驅(qū)動(dòng)鍛錘壓向中間餅坯,在鍛錘與下砧板的作用下,使中間餅坯的壓痕完全消失,完 成上端面的局部鐓粗;
      [0007] 將中間餅坯翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),按照上述上端面局部鐓粗的操作,在中間餅坯的另一端面 上完成下端面的局部鐓粗,獲得鋁合金餅坯。 Tl L_J _ 1-J -
      [0008] 所述專(zhuān)用工裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為: 2 Η
      [0009] 其中,Η為棒材的高度;
      [0010] Ho為中間餅坯的高度;
      [0011] σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例,取0.15~0.3。
      [0012 ]所述專(zhuān)用工裝為棒材,其寬度d = (0.2~0.3) Do; Do為中間餅坯的直徑。
      [0013] 所述鋁合金為2A70合金。
      [0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
      [0015] 本發(fā)明所述鋁合金餅坯的鐓粗方法,通過(guò)采用對(duì)餅坯的端面進(jìn)行局部變形的鐓粗 方法制備鋁合金餅坯,該方法的優(yōu)點(diǎn)在于,所得鋁合金餅坯變形均勻,不存在變形死區(qū),很 大程度上提高了后續(xù)鍛造成形的鍛件性能。
      [0016] 本方法先將鋁合金餅坯常規(guī)鐓粗至H〇= (0.62~0.68)H,是為了保證鋁合金餅坯 中間區(qū)域的變形量能夠達(dá)到3 2 %~38 % ;專(zhuān)用工裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為
      是為了保證鋁合金餅坯變形死區(qū)通過(guò)端面局部變形,其變形量能夠與中間 區(qū)域一致。
      [0017] 本方法所述專(zhuān)用工裝的寬度d= (0.2~0.3)Do,能夠保證在對(duì)中間餅坯的壓痕進(jìn) 行平整時(shí)不會(huì)發(fā)生折疊等缺陷。
      [0018] 采用上述方法制備的鋁合金餅坯,鍛造成形后獲得了組織均勻、性能較好的鍛件, 以牌號(hào)為2A70的鋁合金鍛件為例:
      [0019] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件組織均勻、晶粒細(xì)小,符合技術(shù)條件要求。
      [0020] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件無(wú)凹槽、折疊等表面缺陷。
      [0021] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件的室溫拉伸性能,其抗拉強(qiáng)度為420MPa~435MPa(大于設(shè)計(jì)使 用要求的382MPa),斷后伸長(zhǎng)率為13%~17% (大于設(shè)計(jì)使用要求的5% ),布氏硬度為125HB ~128HB(大于設(shè)計(jì)使用要求的110HB)。
      [0022] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件的高溫拉伸持久試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果也均符合技術(shù)條件要求。
      [0023]上述理化檢測(cè)結(jié)果表明,采用改進(jìn)后的鋁合金餅坯成形的2A70合金鍛件各項(xiàng)性能 指標(biāo)均符合要求。
      【附圖說(shuō)明】
      [0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
      [0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)鐓粗的餅坯示意圖。
      [0026]圖2是中間餅坯結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0027]圖3是中間餅坯端面局部變形示意圖。
      [0028]圖4是專(zhuān)用工裝的旋轉(zhuǎn)示意圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0029] 實(shí)施本發(fā)明所述的鋁合金餅坯鐓粗方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機(jī)、機(jī)械手、專(zhuān) 用工裝等設(shè)備。下面以我國(guó)材料牌號(hào)為2A70的鋁合金為例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明該方法的具體實(shí)施方 式:
      [0030] 該合金的主要化學(xué)元素含量(重量百分比)為:含Cu量1.9%~2.5%、含Mg量1.4% ~1.8%、含F(xiàn)e量0.9% ~1.5%、含Ni量0.9% ~1.5%、含Ti量0.02% ~0· 10%、含Μη量 0.20%、含Ζη量0.30%、含Si量0.35%、其他元素單個(gè)<0.05%且總和<0.10%、余量為Α1。 [0031]本方法的步驟如下:
      [0032] 步驟1:常規(guī)鐓粗。
      [0033]把直徑為D、高度為Η的鋁合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度,保溫一段時(shí) 間后;把棒材放在鍛壓機(jī)下砧板上,為了保證鐓粗后鋁合金餅坯中間區(qū)域的變形量能夠達(dá) 到32%~38%,將棒材鐓粗至高度為扯=(0.62~0.68)!1,獲得中間餅坯1,如圖2所示。
      [0034]步驟2:上端面局部鐓粗。
      [0035] 如圖所示,將專(zhuān)用工裝2經(jīng)過(guò)中間餅坯1的中心橫放在中間餅坯1上,為保證在對(duì)中 間餅坯1的壓痕進(jìn)行平整時(shí)不會(huì)發(fā)生折疊等缺陷,所用專(zhuān)用工裝2的寬度d= (0.2~0.3)Do, 驅(qū)動(dòng)鍛錘以F大小的壓力,向下壓專(zhuān)用工裝2,專(zhuān)用工裝2在中間餅坯1上形成第一道壓痕,壓 痕的深度為h,完成第一次局部變形;如圖3所示,將專(zhuān)用工裝2繞中間餅坯1的中心逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)60°后,橫放在中間餅坯1上,驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專(zhuān)用工裝2,專(zhuān)用工裝2在中間餅坯1上形成 第二道壓痕,壓痕的深度為h,完成第二次局部變形;再將專(zhuān)用工裝2繞中間餅坯1的中心逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,橫放在中間餅坯1上,驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專(zhuān)用工裝2,專(zhuān)用工裝2在中間餅坯1 上形成第三道壓痕,壓痕的深度為h,完成第三次局部變形;將專(zhuān)用工裝2取出,驅(qū)動(dòng)鍛錘壓 向中間餅坯1,在鍛錘與下砧板的作用下,使中間餅坯1的壓痕完全消失,完成上端面局部鐓 粗。
      [0036] 為了使鋁合金餅坯變形死區(qū)通過(guò)端面局部變形,其變形量能夠與中間區(qū)域一致, 達(dá)到32%~38%,所述專(zhuān)用工裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為: 2Η
      [0037] 其中,Η為棒材的高度;
      [0038] Ho為中間餅坯的高度;
      [0039] σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例,取0.15~0.3。
      [0040]步驟3:下端面局部鐓粗。
      [0041 ]將中間餅坯翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),按照上述上端面局部鐓粗的操作,在中間餅坯的另一端面 上完成下端面的局部鐓粗,獲得鋁合金餅坯。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種侶合金餅巧的鐵粗方法,其特征在于,包括W下步驟: 把直徑為D、高度為Η的侶合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度,保溫一段時(shí)間后; 把棒材放在鍛壓機(jī)下化板上,驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下將棒材鐵粗至高度為化=(0.50~0.55化,其變 形量為45%~50%,獲得中間餅巧; 將專(zhuān)用工裝經(jīng)過(guò)中間餅巧的中屯、橫放在中間餅巧上,驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專(zhuān)用工裝,專(zhuān)用 工裝在中間餅巧上形成第一道壓痕,壓痕的深度為h,完成第一次局部變形;將專(zhuān)用工裝繞 中間餅巧的中屯、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,橫放在中間餅巧上,驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專(zhuān)用工裝,專(zhuān)用工 裝在中間餅巧上形成第二道壓痕,壓痕的深度為h,完成第二次局部變形;再將專(zhuān)用工裝繞 中間餅巧的中屯、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后,橫放在中間餅巧上,驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專(zhuān)用工裝,專(zhuān)用工 裝在中間餅巧上形成第Ξ道壓痕,壓痕的深度為h,完成第Ξ次局部變形;將專(zhuān)用工裝取出, 驅(qū)動(dòng)鍛鍵壓向中間餅巧,在鍛鍵與下化板的作用下,使中間餅巧的壓痕完全消失,完成上端 面的局部鐵粗; 將中間餅巧翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),按照上述上端面局部鐵粗的操作,在中間餅巧的另一端面上完 成下端面的局部鐵粗,獲得侶合金餅巧。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的侶合金餅巧的鐵粗方法,其特征在于,所述侶合金為2A70合 金。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的侶合金餅巧的鐵粗方法,其特征在于,所述專(zhuān)用工裝對(duì)中 間餅巧的壓痕深度為:其中,Η為棒材的高度; 化為中間餅巧的高度; σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例,取0.15~0.3。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的侶合金餅巧的鐵粗方法,其特征在于,所述專(zhuān)用工裝為棒 材,其寬度d = (0.2~0.3 )D〇,其中,Do為中間餅巧的直徑。
      【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金餅坯的鐓粗方法,其步驟為:先將鋁合金棒材按常規(guī)方法鐓粗,使其變形量達(dá)到32%~38%;再使用專(zhuān)用工裝對(duì)中間餅坯的端面進(jìn)行局部變形。該方法能夠有效地消除常規(guī)鐓粗方法中出現(xiàn)的變形死區(qū)等缺陷,能夠有效地提高鋁合金餅坯的組織均勻性,從而提高鍛件的性能。該方法用于鋁合金餅坯的鐓粗。
      【IPC分類(lèi)】B21J5/08
      【公開(kāi)號(hào)】CN105537480
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510868098
      【發(fā)明人】謝永富, 夏春林, 陳明, 葉康源, 劉建
      【申請(qǐng)人】貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
      【公開(kāi)日】2016年5月4日
      【申請(qǐng)日】2015年12月2日
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