專利名稱：一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛造加工領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)生產(chǎn)鋁合金錐形環(huán)件主要靠以下兩種方式，第一種為模鍛方法通過制造與鍛件尺寸接近的模具，在大型液壓機(jī)上熱模鍛成形。第二種為鍛造直環(huán)方法鍛造生產(chǎn)出上、下端面內(nèi)、外徑一致的直環(huán)，通過在機(jī)械加工方法得到相應(yīng)的錐環(huán)尺寸。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題對于模鍛方法來說，其更適用于批量較大的小型錐形環(huán)件，對于外徑大于1200mm 的大型鍛件，模具成本非常高且需要4. 5萬噸以上液壓機(jī)，現(xiàn)國內(nèi)沒有相應(yīng)的裝備。對于鍛造直環(huán)方法來說，直環(huán)擴(kuò)孔配合機(jī)加工方式生產(chǎn)，一方面存在圓鑄棒料尺寸要求大，鑄錠內(nèi)部組織質(zhì)量難控制。另一方面機(jī)械加工成形使內(nèi)部組織流線的連續(xù)性遭到破壞，且材料利用率低。因此，如何提供一種能夠解決上述問題的鍛造方法，成為目前最需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的在于，提供一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法， 以降低制造成本，提高材料利用率，并且保證錐形環(huán)件的內(nèi)部組織不會被破壞。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，包括鑄錠加熱將大規(guī)格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；鍛造在液壓機(jī)上將所述鑄錠進(jìn)行多次壓縮與抻拉；鐓成椎體利用上平砧和下平砧將所述鑄錠反復(fù)鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體；沖孔采用錐形沖頭在所述椎體上沖中心孔以形成錐環(huán)；機(jī)加工對所述錐環(huán)進(jìn)行機(jī)加工整形處理，以使所述錐環(huán)的內(nèi)表面和外表面的斜
度保持一致；擴(kuò)孔通過馬架將芯棒支撐起來，利用所述芯棒頂住所述錐環(huán)的內(nèi)表面，利用所述上平砧對所述錐環(huán)的外表面進(jìn)行壓制，以擴(kuò)大所述錐環(huán)的內(nèi)孔。優(yōu)選地，在上述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法中，在所述鍛造的步驟中，將所述鑄錠進(jìn)行兩次壓縮與抻拉的操作。優(yōu)選地，在上述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法中，在所述鐓成椎體的步驟中，保證所述上平砧的溫度高于所述下平砧的溫度。優(yōu)選地，在上述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法中，所述上平砧的溫度具體在400-450攝氏度之內(nèi)，下平砧為室溫。
優(yōu)選地，在上述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法中，在所述鐓成椎體的步驟之前，預(yù)先對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。優(yōu)選地，在上述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法中，在每次鐓粗后均需對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)在本發(fā)明提供的方案中，通過對鑄錠進(jìn)行鍛造，以使其鍛造組織變成鍛造組織，以使其內(nèi)部組織不會被破壞；并且，利用現(xiàn)有的小噸位液壓機(jī)、小規(guī)格原材料和簡單的自由鍛造方法，就能夠生產(chǎn)大型鋁合金錐形環(huán)件，所以相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有成本低的優(yōu)勢； 而且，在整個(gè)制造工藝中，沒有浪費(fèi)任何的材料，所以材料利用率高。因此，本發(fā)明提供的方法具有成本低，材料利用率高，并且能夠保證錐形環(huán)件的內(nèi)部組織不會被破壞等優(yōu)點(diǎn)。


為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明所提供的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的椎體的示意圖；圖3為本發(fā)明所提供的沖孔的示意圖；圖4為本發(fā)明所提供的機(jī)加工后的示意圖；圖5為本發(fā)明所提供的椎體擴(kuò)孔的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，主要包括鑄錠加熱、鍛造、鐓成椎體、沖孔、機(jī)加工和擴(kuò)孔。上述大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法具有成本低，材料利用率高，并且能夠保證錐形環(huán)件的內(nèi)部組織不會被破壞等優(yōu)點(diǎn)。由于上述大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法的具體實(shí)現(xiàn)存在多種方式，下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明圖1所示的為一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法的流程圖，圖2所示的為椎體示意圖，圖3所示的為沖孔的示意圖，圖4所示的為機(jī)加工后的示意圖，圖5為椎體擴(kuò)孔的示意圖。請參見圖1至圖5所示，一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，包括以下步驟步驟S11、鑄錠加熱將大規(guī)格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；步驟S12、鍛造在液壓機(jī)上將所述鑄錠進(jìn)行多次壓縮與抻拉；其中，優(yōu)選的方案為將鑄錠進(jìn)行兩次壓縮與抻拉的操作。
步驟S13、鐓成椎體1 利用上平砧6和下平砧將所述鑄錠反復(fù)鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體1 ；其中，如果為了達(dá)到更好的效果，在利用上平砧6和下平砧將所述鑄錠反復(fù)鐓粗的過程中，需要保證上平砧6的溫度要高于下平砧的溫度，而且，最好使上平砧的溫度在 400-450攝氏度范圍內(nèi)，下平砧為室溫。另外，預(yù)先對上平砧6和鑄錠相接觸的表面抹油，并且在每次鐓粗后均需抹油。在將鑄錠鐓粗的過程中，由于上平砧6的溫度高，且上平砧6和鑄錠之間抹油，所以摩擦力相對較小，以使鑄錠上表面的金屬向四周的流動速度快；下平砧相對于上平砧溫度較低，而且下平砧和鑄錠之間并沒有抹油，所以摩擦力相對較大，從而使鑄錠下表面的金屬向四周的流動速度慢，所以，在反復(fù)對鑄錠鐓粗的過程中，可以使鑄錠形成椎體。步驟S14、沖孔采用錐形沖頭2在所述椎體1上沖中心孔以形成錐環(huán)3 ；其中，在沖孔的過程中，椎體3的斜度增大，而且中心的材料會向周圍聚集。步驟S15、機(jī)加工對所述錐環(huán)3進(jìn)行機(jī)加工整形處理，以使所述錐環(huán)3的內(nèi)表面和外表面的斜度保持一致；其中，在步驟S14的沖孔以后，錐環(huán)3的外形并不是規(guī)則的錐形，所以需要機(jī)加工對錐環(huán)進(jìn)行整形，去除連皮，使錐環(huán)3的內(nèi)表面和外表面的斜度保持一致。步驟S16、擴(kuò)孔通過馬架5將芯棒4支撐起來，利用所述芯棒4頂住所述錐環(huán)3的內(nèi)表面，利用所述上平砧6對所述錐環(huán)3的外表面進(jìn)行壓制，以擴(kuò)大所述錐環(huán)3的內(nèi)孔；其中，采用馬架5和芯棒4進(jìn)行擴(kuò)孔，在擴(kuò)孔時(shí)，需調(diào)整好兩個(gè)馬架5的間距，以及芯棒4的尺寸。還要保證錐環(huán)3的母線方向始終與芯棒4平行，將錐環(huán)3擺正，控制每次壓下量，確保外形尺寸和斜度。在圖1至圖5所示的實(shí)施例中，通過對鑄錠進(jìn)行鍛造，以使其鍛造組織變成鍛造組織，以使其內(nèi)部組織不會被破壞；并且，利用現(xiàn)有的小噸位液壓機(jī)、小規(guī)格原材料和簡單的自由鍛造方法，就能夠生產(chǎn)大型鋁合金錐形環(huán)件，所以相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有成本低的優(yōu)勢；而且，在整個(gè)制造工藝中，沒有浪費(fèi)任何的材料，所以材料利用率高。因此，本發(fā)明提供的方法具有成本低，材料利用率高，并且能夠保證錐形環(huán)件的內(nèi)部組織不會被破壞等優(yōu)點(diǎn)。需要說明的是，圖1至圖5所示的實(shí)施例只是本實(shí)用新型所介紹的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上，完全可以設(shè)計(jì)出更多的實(shí)施例，因此不在此處贅述。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，其特征在于，包括 鑄錠加熱將大規(guī)格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；鍛造在液壓機(jī)上將所述鑄錠進(jìn)行多次壓縮與抻拉；鐓成椎體利用上平砧和下平砧將所述鑄錠反復(fù)鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體； 沖孔采用錐形沖頭在所述椎體上沖中心孔以形成錐環(huán)；機(jī)加工對所述錐環(huán)進(jìn)行機(jī)加工整形處理，以使所述錐環(huán)的內(nèi)表面和外表面的斜度保持一致；擴(kuò)孔通過馬架將芯棒支撐起來，利用所述芯棒頂住所述錐環(huán)的內(nèi)表面，利用所述上平砧對所述錐環(huán)的外表面進(jìn)行壓制，以擴(kuò)大所述錐環(huán)的內(nèi)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，其特征在于，在所述鍛造的步驟中，將所述鑄錠進(jìn)行兩次壓縮與抻拉的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，其特征在于，在所述鐓成椎體的步驟中，保證所述上平砧的溫度高于所述下平砧的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，其特征在于，所述上平砧的溫度具體在400-450攝氏度之內(nèi)，下平砧為室溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，其特征在于，在所述鐓成椎體的步驟之前，預(yù)先對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，其特征在于，在每次鐓粗后均需對所述上平砧和所述鑄錠相接觸的表面抹油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型鋁合金錐形環(huán)件鍛造成型方法，包括鑄錠加熱將大規(guī)格鑄錠加熱到合適的鍛造溫度；鍛造在液壓機(jī)上將所述鑄錠進(jìn)行多次壓縮與抻拉；鐓成椎體利用上平砧和下平砧將所述鑄錠反復(fù)鐓粗，以使所述鑄錠形成椎體；沖孔采用錐形沖頭在所述椎體上沖中心孔以形成錐環(huán)；機(jī)加工對所述錐環(huán)進(jìn)行機(jī)加工整形處理，以使所述錐環(huán)的內(nèi)表面和外表面的斜度保持一致；擴(kuò)孔通過馬架將芯棒支撐起來，利用所述芯棒頂住所述錐環(huán)的內(nèi)表面，利用所述上平砧對所述錐環(huán)的外表面進(jìn)行壓制，以擴(kuò)大所述錐環(huán)的內(nèi)孔。本發(fā)明提供的方法具有成本低，材料利用率高，并且能夠保證錐形環(huán)件的內(nèi)部組織不會被破壞等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21J1/04GK102319868SQ201110225949
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者曾慶華 申請人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司