本發(fā)明屬于鍛壓，具體而言，涉及一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法。

背景技術(shù)：

1、鈦合金材質(zhì)具有重量輕、抗蝕性好及比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)中的關(guān)鍵零部件，在某些飛機(jī)中的占比達(dá)到了20％以上。鈦合金主要應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)體主體框架結(jié)構(gòu)、集中接頭等承力結(jié)構(gòu)中。鈦合金按制備工藝可分為形變鈦合金、鑄造鈦合金、粉末冶金鈦合金，其中鍛造是至今為止應(yīng)用最為廣泛的成形方法。

2、某大型s形鈦合金鍛件總長度超過1米，材質(zhì)為ta15鈦合金，為飛機(jī)的重要承力構(gòu)件。ta15鈦合金鍛件鍛造工藝為α+β鍛，加熱溫度為tβ-20～50℃，名義tβ＝1000℃，終鍛溫度一般要求≥850℃，鍛造溫度區(qū)間較窄，變形抗力較大，并且隨著溫度的降低將導(dǎo)致變形抗力急劇提高，導(dǎo)致增加變形難度，增加加工成本，同時會產(chǎn)生殘余應(yīng)力影響鍛件的性能和穩(wěn)定性，鍛件質(zhì)量差。鍛件的整體形狀呈s狀，且為長度超過1米的大型鍛件，不宜采用模鍛鍛造，一般采用自由鍛進(jìn)行煨彎鍛造，但由于其形狀復(fù)雜、鍛造溫度區(qū)間較窄、煨彎后存在回彈，存在生產(chǎn)效率低、成品率低等諸多問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明在于提供一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，工序操作簡單，提高大型s形的復(fù)雜鈦合金鍛件的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量和成品率。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明公開的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，包括大型s形的鍛件本體，所述鍛件本體包括相連接的第一鍛件彎曲部和第二鍛件彎曲部，所述鍛件本體的制造方法包括以下步驟：

4、s1、根據(jù)所述鍛件本體和所述鍛件本體的第一鍛件彎曲部、第二鍛件彎曲部設(shè)計(jì)平整校彎型槽和第一煨彎型槽、第一煨彎凸臺、第二煨彎型槽、第二煨彎凸臺；

5、s2、根據(jù)所述鍛件本體設(shè)計(jì)荒坯，所述荒坯的中線長度大于所述鍛件本體的中線長度，所述荒坯包括相連接的第一煨彎部和第二煨彎部，所述荒坯的第一煨彎部的外側(cè)壁環(huán)繞設(shè)置凸起；

6、s3、將所述荒坯預(yù)熱至750℃以上，將預(yù)熱后的所述荒坯的第一煨彎部放置在所述第一煨彎型槽的頂部，所述第一煨彎凸臺位于所述荒坯的第一煨彎部的上方，所述第一煨彎凸臺的作用端正對所述荒坯的第一煨彎部，對所述第一煨彎凸臺加壓使所述荒坯的第一煨彎部彎曲形成所述荒坯的第一荒坯彎曲部，所述荒坯完成第一次煨彎；

7、s4、將所述荒坯的第一彎曲部放置在所述第二煨彎型槽的槽沿上，所述荒坯的第二煨彎部位于所述第二煨彎型槽的頂部，所述第二煨彎凸臺位于在所述荒坯的第二煨彎部的上方，所述第二煨彎凸臺的作用端正對所述荒坯的第二煨彎部，對所述第二煨彎凸臺加壓使所述荒坯的第二煨彎部彎曲形成所述荒坯的第二荒坯彎曲部，所述荒坯完成第二次煨彎；

8、s5、將完成第二次煨彎的所述荒坯放置于所述平整校彎型槽內(nèi)平整校彎；

9、s6、所述鍛件本體制造完成。

10、進(jìn)一步的，步驟s2中，所述荒坯的直徑為d，所述凸起的高度為h，所述鍛件本體的第一鍛件彎曲部靠近第二鍛件彎曲部的一端處的切線和第一鍛件彎曲部遠(yuǎn)離第二鍛件彎曲部的一端處的垂線之間的夾角為a，h＝0.1*d*cosa。

11、進(jìn)一步的，所述鍛件本體的第一鍛件彎曲部的兩端的徑向線之間的角度為b，所述第一煨彎型槽的兩端槽沿處的切線之間的角度為c，1°≤c-b≤3°。

12、進(jìn)一步的，所述平整校彎型槽包括相連接的第一校彎部和第二校彎部，所述平整校彎型槽遠(yuǎn)離第二校彎部的內(nèi)側(cè)槽壁朝遠(yuǎn)離其外側(cè)槽壁傾斜設(shè)置，傾斜角度為e，4°≤e≤10°。

13、進(jìn)一步的，所述鍛件本體的第一鍛件彎曲部的半徑為r1，所述鍛件本體的第二鍛件彎曲部的半徑為r2，所述平整校彎型槽的第一校彎部的半徑為r3，40mm≤r1-r3≤80mm。

14、進(jìn)一步的，所述第一煨彎型槽的半徑為r4，0mm≤r1-r4≤20mm。

15、進(jìn)一步的，所述第二煨彎型槽的半徑為r5，0mm≤r2-r5≤20mm。

16、進(jìn)一步的，步驟s2中，所述鍛件本體的中線長度為l1，所述荒坯的長度為l2，20mm≤l2-l1≤50mm。

17、進(jìn)一步的，步驟s5中，采用錘擊的方式將所述荒坯錘擊放入所述平整校彎型槽內(nèi)。

18、進(jìn)一步的，所述第一煨彎型槽、所述第二煨彎型槽并行設(shè)置在一個煨彎模具的兩個工位上，所述第二煨彎型槽的兩槽沿開設(shè)有相對的缺口，所述缺口處倒角設(shè)置。

19、本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明所提供的大型s形鈦合金鍛件的制造方法，用于大型s形的復(fù)雜鈦合金鍛件制造，步驟如下，s1設(shè)計(jì)第一煨彎型槽、第一煨彎凸臺、第二煨彎型槽、第二煨彎凸臺和平整校彎型槽-s2荒坯的第一煨彎部的外側(cè)壁環(huán)繞設(shè)置凸起-s3預(yù)熱荒坯至750°以上完成第一次煨彎-s4荒坯完成第二次煨彎-s5完成第二次煨彎的荒坯放置于平整校彎型槽內(nèi)平整校彎-s6鍛件本體制造完成。將荒坯的第一煨彎部放置在第一煨彎型槽的頂部，對第一煨彎凸臺加壓配合第一煨彎型槽即可使荒坯完成第一次煨彎，荒坯完成第一次煨彎后立即放入第二煨彎型槽，荒坯的第二煨彎部位于第二煨彎型槽的頂部，對第二煨彎凸臺加壓配合第二煨彎型槽即可使荒坯完成第二次煨彎，將完成第二次煨彎的荒坯立即放入平整校彎型槽，荒坯的第一荒坯彎曲部對應(yīng)平整校彎型槽的第一校彎部，荒坯第二荒坯彎曲部對應(yīng)平整校彎型槽的第二校彎部，即可使荒坯完成平整校彎，減少回彈和返修，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，工藝工序操作簡單，保證了大型s形鈦合金鍛件生產(chǎn)的連續(xù)性，提高大型s形鈦合金鍛件的生產(chǎn)效率；在荒坯的煨彎變形弧度較大的第一煨彎部的外側(cè)壁環(huán)繞設(shè)置凸起，避免因?yàn)榈谝混袕澆快袕澓笞儽?、直徑變小?dǎo)致的第一煨彎部煨彎后回彈現(xiàn)象，保證大型s形鈦合金鍛件的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，保證了產(chǎn)品的成品率，增加大型s形鈦合金鍛件的使用壽命；荒坯預(yù)熱至750℃以上即可進(jìn)行煨彎，降低煨彎鍛造所需的溫度，增大煨彎溫度區(qū)間，減小荒坯的變形抗力，降低荒坯的煨彎變形難度，減少殘余應(yīng)力產(chǎn)生，進(jìn)一步保證大型s形鈦合金鍛件的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，增加使用壽命，同時降低煨彎鍛造條件和設(shè)備要求，降低生產(chǎn)成本。本申請的大型s形鈦合金鍛件的制造方法特別適用于大型s形的復(fù)雜鈦合金鍛件制造。

技術(shù)特征：

1.一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，包括大型s形的鍛件本體(1)，所述鍛件本體(1)包括相連接的第一鍛件彎曲部(101)和第二鍛件彎曲部(102)，其特征在于，所述鍛件本體(1)的制造方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，步驟s2中，所述荒坯(2)的直徑為d，所述凸起(3)的高度為h，所述鍛件本體(1)的第一鍛件彎曲部(101)靠近第二鍛件彎曲部(102)的一端處的切線和第一鍛件彎曲部(101)遠(yuǎn)離第二鍛件彎曲部(102)的一端處的垂線之間的夾角為a，h＝0.1*d*cosa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，所述鍛件本體(1)的第一鍛件彎曲部(101)的兩端的徑向線之間的角度為b，所述第一煨彎型槽(5)的兩端槽沿處的切線之間的角度為c，1°≤c-b≤3°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，所述平整校彎型槽(9)包括相連接的第一校彎部(901)和第二校彎部，所述平整校彎型槽(9)遠(yuǎn)離第二校彎部的內(nèi)側(cè)槽壁朝遠(yuǎn)離其外側(cè)槽壁傾斜設(shè)置，傾斜角度為e，4°≤e≤10°。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，所述鍛件本體(1)的第一鍛件彎曲部(101)的半徑為r1，所述鍛件本體(1)的第二鍛件彎曲部(102)的半徑為r2，所述平整校彎型槽(9)的第一校彎部(901)的半徑為r3，40mm≤r1-r3≤80mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，所述第一煨彎型槽(5)的半徑為r4，0mm≤r1-r4≤20mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，所述第二煨彎型槽(6)的半徑為r5，0mm≤r2-r5≤20mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，步驟s2中，所述鍛件本體(1)的中線長度為l1，所述荒坯(2)的長度為l2，20mm≤l2-l1≤50mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，步驟s5中，采用錘擊的方式將所述荒坯(2)錘擊放入所述平整校彎型槽(9)內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型s形鈦合金鍛件的制造方法，其特征在于，所述第一煨彎型槽(5)和所述第二煨彎型槽(6)并行設(shè)置在一個煨彎模具(4)的兩個工位上，所述第二煨彎型槽(6)的兩槽沿開設(shè)有相對的缺口(601)，所述缺口(601)處倒角設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種大型S形鈦合金鍛件的制造方法，屬于鍛壓技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的大型S形鈦合金鍛件產(chǎn)生效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差和成品率低的問題。包括以下步驟：S1設(shè)計(jì)荒坯平整校彎和煨彎工具；S2荒坯的第一煨彎部的外側(cè)壁環(huán)繞設(shè)置凸起；S3預(yù)熱荒坯完成第一次煨彎；S4荒坯完成第二次煨彎；S5荒坯放置于平整校彎型槽內(nèi)平整校彎；S6鍛件本體制造完成。本發(fā)明提供的大型S形鈦合金鍛件的制造方法用于大型S形鈦合金鍛件制造，在荒坯的煨彎變形較大的煨彎部的外側(cè)壁環(huán)繞設(shè)置凸起，防止煨彎部變薄直徑變小產(chǎn)生回彈，提升產(chǎn)品質(zhì)量；煨彎凸臺、煨彎型槽和平整校彎型槽的使用，工序操作簡單，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成品率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洋,余勝峰,劉德建,朱凱,張森峰,鮑宏偉,廖偉,蘇仕林,鄧家俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國第二重型機(jī)械集團(tuán)德陽萬航模鍛有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6