一种薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114472774A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210046481.4(22)申请日2022.01.14(71)申请人合肥工业大学地址230000安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人薛世博石文超曹洪李萍(74)专利代理机构合肥昊晟德专利代理事务所(普通合伙)34153专利代理师王瑞(51)Int.Cl.B21J5/02(2006.01)B21J13/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法(57)摘要本发明公开一种薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法，包括步骤，切割圆饼状的坯料，并进行去除表面氧化皮的预处理；将预处理过的坯料加热至100℃～150℃后，在坯料表面均匀涂抹石墨水溶液，再放入加热炉中继续加热至420℃～480℃，保温90分钟；将多向锻造模具加热至180℃～230℃，并将坯料放置于成型腔体内进行多向锻造成形，多向锻造模具采用上模和下模的上下分模方式，左侧侧缸带动的左冲头和/或右侧侧缸带动的右冲头分别往中心运动，锻造完成；本发明通过工艺改进采用多向锻造方法一步成形出锻件，该方法采用圆饼状坯料一步锻造成形，与传统锻造工艺相比，减少了制坯工序，简化了生产流程，降低了成形载荷，提高了生产效率。CN114472774ACN114472774A权利要求书1/1页1.一种薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法，其特征在于，所采用的多向锻造模具包括上模、下模、左冲头和右冲头，所述上模和所述下模在分模面闭合形成水平贯通的成型腔体，所述左冲头和所述右冲头分别设置在所述成型腔体的两端，所述成型腔体设置有成型内壁段，所述成型内壁段用于成形双向深腔类构件的圆周沟槽，所述左冲头设置有第一成型冲面，所述第一成型冲面用于成形所述双向深腔类构件的正面沟槽，所述右冲头设置有第二成型冲面，所述第二成型冲面用于成形所述双向深腔类构件的背面沟槽，所述第一成型冲面和所述第二成型冲面均设置在所述成型腔体内；所述薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法，包括步骤：S1，切割圆饼状的坯料，并进行去除表面氧化皮的预处理；S2，将预处理过的所述坯料加热至100℃～150℃后，在所述坯料表面均匀涂抹石墨水溶液，再放入加热炉中继续加热至420℃～480℃，保温90分钟；S3，将所述多向锻造模具加热至180℃～230℃，并将所述坯料放置于所述成型腔体内进行多向锻造成形，所述多向锻造模具采用所述上模和所述下模的上下分模方式，左侧侧缸带动的所述左冲头和/或右侧侧缸带动的所述右冲头分别往中心运动，提供不同成形压力，锻造完成后，打开所述上模，取出锻件。2.如权利要求1所述的薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法，其特征在于，所述成型腔体、所述左冲头和所述右冲头同轴设置。3.如权利要求1所述的薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述多向锻造模具加热至200℃后，所述左侧侧缸和所述右侧侧缸同时运动，所述左侧侧缸按照行程运动50％时，所述右侧侧缸按照行程运动50％，所述左侧侧缸和所述右侧侧缸同时行进至100％位置。4.如权利要求1所述的薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述多向锻造模具加热至200℃，所述左侧侧缸单独运动，提供成形压力，所述右侧侧缸提供15吨～20吨的固定压力辅助成形。2CN114472774A说明书1/4页一种薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法技术领域[0001]本发明涉及金属塑性成形技术领域，具体涉及一种薄壁变壁厚变截面双向深腔类构件多向锻造成形方法。背景技术[0002]近年来，我国航空航天汽车等领域的飞速发展，其对核心零部件提出了高性能、轻量化和低成本的要求。薄壁变壁厚变截面双向深腔类结构件其高度与薄厚比值大，属于典型的难成形复杂结构。该类构件的传统制造方法有液态模锻、低压铸造和机械加工等。其中液态模锻生产效率较低；低压铸造容易产生较多缺陷，如疏松、缩孔等，严重影响锻件性能；机械加工生产效率低且材料利用率低，不适合大批量生产，传统的生产方式已经不能满足精密零部件高性能的需求。采用塑性加工的方法可以显著提升零件性能和提高材料利用率。[0003]常用塑性加工方法为正反挤压结合背压挤压技术，该方法能够成形出完整锻件。但背压挤压技术需要具有通过调节背压压力和行程的装备，为被动补压装备。在实验过程中背压设备难以精确控制，且锻件成形载荷较大。同时，背压挤压技术生产双向深腔类构件时需要对原材料进行预制坯处理，工序繁琐，生产效率较低。[0004]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研