一种形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115846555A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211582468.7(22)申请日2022.12.09(71)申请人陕西宏远航空锻造有限责任公司地址713801陕西省咸阳市三原县2号信箱技术中心(72)发明人陈帅帅刘刚伟汤育玺王波伟张国伟(74)专利代理机构中国航空专利中心11008专利代理师温慧娟(51)Int.Cl.B21J5/00(2006.01)B21J5/02(2006.01)B21J5/08(2006.01)B21J1/02(2006.01)B21J1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法(57)摘要本发明属于金属材料锻造热加工领域，涉及一种形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法。本发明的自由锻制坯和模锻采用多次换向锻造(预锻和终锻均采用变换锻造方向)，可实现棒料规格有限的情况下生产出高向(ST)、横向(LT)、纵向(L)三个方向大截面尺寸、且截面尺寸落差大、锻件形状复杂、形状类似于两个大平板呈垂直分布的异型构件模锻件。CN115846555ACN115846555A权利要求书1/1页1.一种形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，包括：步骤1：对棒料车端面和倒角；步骤2：对步骤1得到的棒料进行镦粗得到圆饼坯：对步骤1得到的棒料沿轴向进行N火次镦粗变形，使镦粗后圆棒料截面尺寸大于等于最终毛坯锻件的截面尺寸，其中N为大于等于2的整数：步骤3：对步骤2得到的圆饼坯打方并分料拔长得到锻坯：将镦粗后的圆饼坯锻至方坯，让方坯沿着横向LT送进自由锻锻锤，局部拔长方坯的LT向尺寸，使得锻坯沿横向LT在高向ST的上下端面上形成台阶，获得大截面段和小截面段；步骤4：预锻得到预锻件：其中，预锻下模的型腔包括第一型腔和第二型腔，其中第一型腔对应终锻件的高向面，第二型腔对应终锻件的横向面，第一型腔的轮廓尺寸大于终锻件的高向面的轮廓尺寸，第一型腔的高度尺寸小于终锻件的高向面的厚度；第二型腔的厚度大于终锻件的横向面的厚度，第二型腔的宽度小于终锻件的横向面的宽度，第二型腔的高度小于终锻件的位于高向面两侧的较长横向面的横向尺寸；换向锻造：将锻坯的小截面段沿着LT向插入预锻下模型腔，预锻模上模采用平模进行上下压制；步骤5：终锻：换向锻造：将预锻件翻转90°，将锻坯在预锻后充分展宽后的ST向作为高向放入终锻模具型腔进行终锻，最终锻件完全充满。2.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，步骤1中，棒料的光洁度为Ra3.2‑Ra6.3、端面倒角R5‑R10。3.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，步骤2中，使镦粗后圆棒料截面尺寸大于等于最终毛坯锻件的截面尺寸，具体为：使镦粗后圆棒料横截面积等于最终毛坯锻件横截面积(LT×ST)，圆棒料纵截面积等于最终毛坯锻件纵截面积(L×ST)，L对应棒料的轴向，LT和ST对应棒料的径向。4.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，预锻模上模采用平模进行上下压制，具体包括：采用多火次压制，每火次变形量≤35％,每火次上模下压速度≤5mm。5.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，将锻坯在预锻后充分展宽后的ST向作为高向放入终锻模具型腔进行终锻，具体包括：采用多火次压制，每火次变形量≤35％,每火次上模下压速度≤5mm。6.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，预锻模具的第二型腔的体积大于终锻件的位于高向面两侧的较长横向面的体积。7.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，步骤2具体通过2‑3火次完成。8.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，锻坯的小截面段的长度大于预锻模具第二型腔的高度。9.根据权利要求1所述的形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法，其特征在于，预锻件放入终锻模具后，上下模具之间具有预定距离。2CN115846555A说明书1/4页一种形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法技术领域[0001]本发明属于金属材料锻造热加工领域，涉及一种形状呈垂直面分布的异型钛合金模锻件成型方法。背景技术[0002]随着锻造设备能力的不断提升，航空领域飞机结构件逐渐向轮廓尺寸特大型、复杂结构整体型、综合力学性能更优异等方面迅猛发展。航空用钛合金零件主要生产流程是由钛合金棒料经过锻压设备进行多火次锻造制成钛合金毛坯锻件，再将钛合金毛坯锻件经过数控机床加工成特有结构的钛