本發(fā)明涉及鍛造成形工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及小口徑大錐度錐形環(huán)形件的鍛造成形工藝。

背景技術(shù)：

針對角度大于40°、小頭內(nèi)孔孔徑為150mm～200mm的小口徑大角度錐形環(huán)形件的鍛造成形，目前主流加工工藝是采用生產(chǎn)直壁筒形件后，通過車加工加工成異形環(huán)件，這種加工成形方式一方面降低了材料利用率，提高了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率；另一方面也會導(dǎo)致鍛造流線在后續(xù)機加工過程中遭到破壞，降低了材料的力學(xué)性能，也降低了鍛件的抗腐蝕能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請人針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進行改進，提供一種能提高材料利用率、節(jié)約生產(chǎn)成本并提高材料力學(xué)性能的小口徑大錐度錐形環(huán)形件鍛造成形工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

小口徑大錐度錐形環(huán)形件鍛造成形工藝，包含以下步驟：

第一步，下料：原材料選用鋁合金鑄錠；

第二步，鍛造加熱：將原材料放置在加熱爐內(nèi)，升溫至450℃～480℃，均熱后保溫15h～25h；

第三步，制坯：經(jīng)第二步處理后的原材料，沿其軸向按WHF鍛造法鐓拔成形，并采用一端面旋壓的方式，使原材料形成一頭大、一頭小的錐形坯料，錐形坯料的錐度大于出坯成品的錐度；

第四步，沖孔：采用錐形沖頭，對錐形坯料進行第一錐形盲孔的沖壓成型，第一錐形盲孔的窄徑端大于出坯成品的內(nèi)錐孔的窄徑端尺寸；

第五步，將第四步?jīng)_孔后的錐形坯料進行熱料回爐，保溫10h～15h；

第六步，胎膜鍛：將第五步獲得的錐形坯料放入胎膜鍛模具的下模的第二錐形盲孔，第二錐形盲孔與錐形坯料的外錐面及高度上的出坯尺寸一致，胎膜鍛模具的上模正對第一錐形盲孔，上模呈錐形結(jié)構(gòu)，且與第二錐形盲孔的出坯尺寸一致，，進行鍛造；

第七步，胎膜鍛后進行空冷至室溫；

第八步，250℃～300℃下退火處理，保溫5h～10h。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

本發(fā)明先采用WHF鍛造法和端面旋壓法加工制得錐形坯料，然后沖錐孔形成內(nèi)外錐的環(huán)鍛件，最終通過專門設(shè)計的胎膜鍛模具進行最終小口徑大錐度的錐形環(huán)形件的鍛造成形，相比于傳統(tǒng)直壁筒形件車錐面的加工工藝，本發(fā)明提高了材料利用率，通過鍛造加熱、熱料回爐、冷卻及退火處理，提高了材料的力學(xué)性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程中錐形坯料、沖孔、胎膜鍛鍛造后的錐形坯料的狀態(tài)示意圖，圖中示意出了沖孔的沖頭和胎膜鍛模具的上模、下模。

其中：1、錐形坯料；11、第一錐形盲孔；2、沖頭；3、下模；31、第二錐形盲孔；4、上模；5、出坯產(chǎn)品。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實施方式。

見圖1，本發(fā)明所述小口徑大錐度錐形環(huán)形件鍛造成形工藝，包含以下步驟：

第一步，下料：原材料選用鋁合金鑄錠，按照規(guī)格尺寸下料；

第二步，鍛造加熱：將原材料放置在加熱爐內(nèi)，升溫至450℃～480℃，均熱后保溫15h～25h；

第三步，制坯：經(jīng)第二步處理后的原材料，沿其軸向按WHF鍛造法鐓拔成形，并采用一端面旋壓的方式，使原材料形成一頭大、一頭小的錐形坯料(1)，錐形坯料(1)的錐度大于出坯成品的錐度；所述WHF鍛造法及旋壓法均為現(xiàn)有技術(shù)，WHF鍛造法是一種寬砧強力壓下鍛造法(Wide Die Heavy Blow。Forging)，其采用大砧寬比、大壓下率(砧寬比應(yīng)達(dá)到0.68～0.77，每次壓下率至少為20％)迫使鍛件心部產(chǎn)生較大變形，有利于消除鍛合鍛件內(nèi)部的孔隙、疏松等缺陷；旋壓法是將坯料固定在旋壓機的模具上，在坯料隨機床主軸轉(zhuǎn)動的同時，用旋輪或趕棒加壓于坯料，使之產(chǎn)生局部的塑性變形，用旋壓方法可以完成各種形狀旋轉(zhuǎn)體的拉深、翻邊、縮口、脹形和卷邊等工藝；

第四步，沖孔：采用錐形沖頭2，對錐形坯料1進行第一錐形盲孔11的沖壓成型，第一錐形盲孔11的窄徑端大于出坯成品的內(nèi)錐孔的窄徑端尺寸；所述出坯產(chǎn)品指經(jīng)本發(fā)明所述鍛造成形工藝加工成形的最終產(chǎn)品；

第五步，將第四步?jīng)_孔后的錐形坯料1進行熱料回爐，保溫10h～15h；

第六步，胎膜鍛：將第五步獲得的錐形坯料1放入胎膜鍛模具的下模3的第二錐形盲孔31，第二錐形盲孔31與錐形坯料1的外錐面及高度上的出坯尺寸一致，胎膜鍛模具的上模4正對第一錐形盲孔11設(shè)置，上模4呈錐形結(jié)構(gòu)，且與第二錐形盲孔31的出坯尺寸一致，施加鍛錘的打擊力，進行鍛造，直至錐形坯料1完全位于第二錐形盲孔31內(nèi)且錐形坯料1的底部端面緊貼在第二錐形盲孔31的內(nèi)端面上，上模4的上端面與第二錐形盲孔31的開口齊平；

第七步，胎膜鍛后進行空冷至室溫，胎膜鍛鍛造后得到出坯產(chǎn)品5；

第八步，250℃～300℃下退火處理，保溫5h～10h。

本發(fā)明先采用WHF鍛造法和端面旋壓法加工制得錐形坯料，然后沖錐孔形成內(nèi)外錐的環(huán)鍛件，最終通過專門設(shè)計的胎膜鍛模具進行最終小口徑大錐度的錐形環(huán)形件的鍛造成形，相比于傳統(tǒng)直壁筒形件車錐面的加工工藝，本發(fā)明提高了材料利用率，通過鍛造加熱、熱料回爐、冷卻及退火處理，提高了材料的力學(xué)性能。

以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。