一种用于薄壁筒形件的旋压芯模的加工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115786904A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211395788.1(22)申请日2022.11.09(71)申请人西安航天动力机械有限公司地址710072陕西省西安市田王正街特字一号14号(72)发明人写旭吴军赵琳瑜尚勇肖立军方拓邵芬杜英军李涛王鹏伟(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214专利代理师马腾飞(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C38/22(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种用于薄壁筒形件的旋压芯模的加工方法(57)摘要一种用于薄壁筒形件的旋压芯模的加工方法，通过传统锻造、机加方式获得42CrMo合金钢旋压芯模基体，再通过激光熔覆技术在42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的外圆周表面熔覆一层硬质涂层，并通过最终表面磨削得到满足图纸设计要求的旋压芯模。由于旋压芯模在使用过程中，表面要承受来自旋轮巨大的径向、轴向及切向压力及冲击作用，这就对激光熔覆涂层的质量提出较高的要求，因此，制备与42CrMo合金钢旋压芯模基体表面熔合性好、内部无裂纹、气孔、疏松、分层缺陷的涂层是本发明的核心所在。本发明实现了旋压芯模的短周期、低成本制造，同时还提高旋压芯模表面耐磨性，划痕减少30％以上，延长了使用寿命。CN115786904ACN115786904A权利要求书1/2页1.一种薄壁筒形件用旋压芯模的复合加工方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制备激光熔覆用42CrMo合金钢旋压芯模基体：采用42CrMo合金钢锻压成型，得到42CrMo合金钢旋压芯模基体；步骤2，确定激光熔覆涂层用粉末：确定以M2高速钢粉末作为所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的激光熔覆粉末，且该M2高速钢粉末在经过激光熔覆后，其硬度为HRC60～63；步骤3，确定工艺参数：将所述激光熔覆用粉末装入激光熔覆装置的粉仓中，设定激光熔覆工艺参数；所述激光熔覆工艺参数为：激光功率为1600～2000W，激光光斑直径为2.5～3.5mm，离焦量为12～14mm，线速度为18～20m/min，送粉速率为35～40g/min；采用氮气保护，保护气流量为6.5L/min；步骤4，预加热：对所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端进行预加热，具体是在所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的表面紧贴包裹LCD型履带式加热器；对该42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的表面加热至180～200℃；达到设定温度后保温10～15min；保温结束后拆除所述LCD型履带式加热器步骤5，激光熔覆成形：当42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的表面温＞150℃时，对所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端表面成形涂层，在该42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的表面得到厚度≥0.55mm的M2高速钢涂层；步骤6，着色探伤：对42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的表面制备的涂层进行着色探伤，涂层表面须无裂纹、气孔、疏松和分层缺陷；如有所述缺陷则需将缺陷所在部位的涂层车掉重新进行激光熔覆，激光熔覆工艺参数按步骤4执行，直至涂层没有缺陷；步骤7，磨削：磨削所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的外圆周表面至设计要求，得到旋压芯模。2.如权利要求1所述薄壁筒形件用旋压芯模的复合加工方法，其特征在于，所述42CrMo合金钢旋压芯模基体锻压成型中，经680～700℃保温预热4～5h，在始锻温度为1130～1180℃、终锻温度≥850℃下锻压。3.如权利要求1所述薄壁筒形件用旋压芯模的复合加工方法，其特征在于，所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的表面硬度为HRC43～48。4.如权利要求1所述薄壁筒形件用旋压芯模的复合加工方法，其特征在于，所述42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的直径比旋压芯模成形端的直径小0.6mm，长度与旋压芯模成形端的长度相同。5.如权利要求1所述薄壁筒形件用旋压芯模的复合加工方法，其特征在于，步骤4中激光熔覆成形的具体过程是，将激光熔覆枪头置于42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端，并位于靠近42CrMo合金钢旋压芯模基体的连接端的起始点处；启动激光熔覆装置进行一道次激光熔覆成形，使所述激光熔覆枪头从起始点开始，沿该42CrMo合金钢旋压芯模基体轴向，2CN115786904A权利要求书2/2页在该42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端匀速移动，直至42CrMo合金钢旋压芯模基体的成形端的表面全部完成合金粉末涂层激光熔覆成形。3CN115786904A说明书1/8页一种用于薄壁筒形件的旋压芯模的加工方法技术领域[0001]本发明涉及旋压加工技术领域，具体是一种薄壁筒形件旋压加工用旋压芯模的加工方法