本發(fā)明涉及鍛件加工領(lǐng)域，尤其涉及一種L形鋁合金環(huán)鍛件的冷壓方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)航天工業(yè)、現(xiàn)代國(guó)防工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，重要受力部件和結(jié)構(gòu)件的輕量化，促使以鋁代鋼的呼聲越來(lái)越高，鋁合金鍛件的使用量和需求量正逐步增大。有些牌號(hào)的鋁合金熱處理狀態(tài)為T(mén)_52狀態(tài)(壓縮消除應(yīng)力狀態(tài)。適用于固溶熱處理或者高溫成型后冷卻，通過(guò)壓縮來(lái)消除應(yīng)力，以產(chǎn)生1％～5％的永久變形量的產(chǎn)品)，在固溶處理結(jié)束后，需要進(jìn)行冷壓后，再進(jìn)行時(shí)效熱處理，以消除鋁合金的固溶殘余應(yīng)力。

目前國(guó)內(nèi)L形鋁合金環(huán)鍛件都是做成矩形鍛件，固溶后進(jìn)行冷壓，再進(jìn)行時(shí)效熱處理，最后機(jī)加工成L形；這樣一方面降低了材料利用率，提高了生產(chǎn)成本；另一方面也會(huì)導(dǎo)致鍛造流線在后續(xù)機(jī)加工過(guò)程中遭到破壞，降低了材料的力學(xué)性能，也降低了鋁合金的抗腐蝕能力。另外現(xiàn)有對(duì)于L形鋁合金環(huán)鍛件的冷壓方法為矩形鋁合金鍛件固溶結(jié)束后，3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行分段冷變形，冷變形后，進(jìn)行時(shí)效熱處理，最后機(jī)加工成L形。但是上述冷壓方法一方面降低了材料利用率，提高了生產(chǎn)成本；另一方面也會(huì)導(dǎo)致鍛造流線在后續(xù)機(jī)加工過(guò)程中遭到破壞，降低了材料的力學(xué)性能，也降低了鋁合金的抗腐蝕能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有問(wèn)題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種L形鋁合金環(huán)鍛件的冷壓方法，其不僅提高了材料的利用率，還節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種L形鋁合金環(huán)鍛件的冷壓方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步：下料：在鋁合金鑄錠上按尺寸規(guī)格下料；

第二步：鍛造加熱：將坯料放置在加熱爐內(nèi)升溫至440℃～470℃，保溫20h～25h；

第三步：制坯：沿軸向按WhF法鐓拔兩次，并滾圓成形為圓餅件，然后沖孔形成帶有中心孔的環(huán)形鍛件；

第四步：第一次回爐：將第三步所得環(huán)形鍛件再次放回加熱爐中，加熱溫度420℃～450℃，并保溫4～7h；

第五步：馬架擴(kuò)孔：利用圓形芯棒將環(huán)形件擴(kuò)孔至預(yù)定尺寸，使所述環(huán)形鍛件的外圓、內(nèi)孔增大，所述環(huán)形鍛件高度保持不變；

第六步：第二次回爐：將所述環(huán)形鍛件放回至加熱爐內(nèi)，加熱溫度400℃～430℃，并保溫3～4h；

第七步：碾環(huán)：利用L形模具，將環(huán)形鍛件碾環(huán)至L形尺寸；

第八步：將第七步所得L形環(huán)形鍛件空冷至室溫；

第九步：機(jī)加工：將所述L形環(huán)鍛件沿高度方向各區(qū)域加工至冷壓前尺寸；

第十步：固溶：將所述L形環(huán)鍛件放入加熱爐加熱至530～550℃后保溫10～12h，然后將所述L形環(huán)鍛件從加熱爐中取出水冷，

第十一步：冷壓：將所述L形環(huán)鍛件轉(zhuǎn)移至3600T油壓機(jī)，通過(guò)L形工裝、等高塊進(jìn)行分段冷壓，兩次冷壓中L形環(huán)鍛件表面冷壓重疊區(qū)長(zhǎng)度為50～100mm，直至冷壓一圈完成，使L形環(huán)鍛件沿高度方向各區(qū)域變形2.6～3.6％；

第十二步：時(shí)效：將第十一步所得L形環(huán)鍛件放入加熱爐加熱至140℃～155℃并保溫20～25h，然后將L形環(huán)鍛件從加熱爐取出空冷至室溫；

第十三步：機(jī)加工：將第十二步所得L形環(huán)鍛件機(jī)加工至圖紙尺寸。

其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：

在第十步固溶過(guò)程中，所述L形環(huán)鍛件從加熱爐轉(zhuǎn)移至水中時(shí)間≤12s，在水冷時(shí)水溫為70～80℃，所述L形環(huán)鍛件的入水時(shí)間為20～40min；

在第十一步冷壓過(guò)程中，L形鋁合金環(huán)鍛件，沿高度方向各部分冷壓量為2.6％～3.6％；

所述L形工裝包括由工裝本體、第一凸臺(tái)、第二凸臺(tái)連接形成一體，所述第一凸臺(tái)與第二凸臺(tái)均帶有一條弧邊，使第一凸臺(tái)、第二凸臺(tái)之間形成用于配合環(huán)鍛件的弧形凹槽。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中鋁合金環(huán)鍛件在冷壓前的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中鋁合金環(huán)鍛件在冷壓后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中L形工裝的主視圖。

圖4為圖3的俯視圖。

其中：1、L形環(huán)鍛件；101、第一內(nèi)孔；2、L形工裝；201、第一凸臺(tái)；202、弧形凹槽；203、第二凸臺(tái)；204、工裝本體；205、弧邊；3、等高塊。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明方法在輾環(huán)時(shí)將環(huán)形鍛件直接軋制成L形，對(duì)L形鋁合金環(huán)鍛件機(jī)加工至冷變形前尺寸，其利用L形工裝進(jìn)行冷壓，使環(huán)形鍛件沿高度方向均勻變形，等高塊的布置可以在鋁合金固溶后嚴(yán)格控制壓下量，其有效提高了材料利用率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，大幅度提高了材料的力學(xué)性能及鋁合金的抗腐蝕能力。

具體實(shí)施方式

下面說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例：

一種L形鋁合金環(huán)鍛件的冷壓方法包括以下步驟：

第一步：下料：在鋁合金鑄錠上按尺寸規(guī)格下料；

第二步：鍛造加熱：將坯料放置在加熱爐內(nèi)升溫至460℃，保溫20h；

第三步：制坯：沿軸向按WhF法鐓拔兩次成形，滾圓為圓餅件，然后沖孔形成帶有中心孔的環(huán)形鍛件；

第四步：第一次回爐：將第三步所得環(huán)形鍛件再次放回加熱爐內(nèi)，加熱溫度440℃，保溫4h；

第五步：馬架擴(kuò)孔：利用圓形芯棒對(duì)環(huán)形鍛件擴(kuò)孔至預(yù)定尺寸，使環(huán)形鍛件的外圓、內(nèi)孔增大，環(huán)形鍛件高度保持不變，所述環(huán)形鍛件的外圓尺寸為外徑1400，內(nèi)徑900，高度300mm。

第六步：第二次回爐：將L形環(huán)鍛件放回至加熱爐內(nèi)，加熱溫度420℃，保溫3h；

第七步：碾環(huán)：利用L形模具，將環(huán)形鍛件1碾環(huán)至L形碾環(huán)尺寸并得到L形環(huán)鍛件1。

第八步：將第七步所得L形環(huán)鍛件1空冷至室溫；

第九步：機(jī)加工：將L形環(huán)鍛件1沿高度方向加工至冷壓前尺寸，如圖1所示，L形環(huán)鍛件1的的高度值A(chǔ)為280mm，高度值B為135mm，在冷壓前L形工裝2中第一凸臺(tái)201伸入L形環(huán)鍛件1的第一內(nèi)孔101內(nèi)并于第一內(nèi)孔101的孔底表面形成間距C，間距C為4.35mm。

第十步：固溶：將L形環(huán)鍛件1放入加熱爐加熱至530℃后保溫10h，然后將L形環(huán)鍛件1從加熱爐中取出水冷，L形環(huán)鍛件1從加熱爐取出并水冷的轉(zhuǎn)移時(shí)間≤10s，L形環(huán)鍛件1在水冷時(shí)水溫為80℃，L形環(huán)鍛件1的入水時(shí)間為20min。

第十一步：如圖2、圖3、及圖4所示，冷壓：將L形環(huán)鍛件1轉(zhuǎn)移至3600T油壓機(jī)，通過(guò)L形工裝2、等高塊3進(jìn)行分段冷壓，如圖3、圖4所示，上述L形工裝包括由工裝本體204、第一凸臺(tái)201、第二凸臺(tái)203連接形成一體，第一凸臺(tái)201與第二凸臺(tái)203均帶有一條弧邊205，使第一凸臺(tái)201、第二凸臺(tái)203之間形成用于配合L形環(huán)鍛件1的弧形凹槽202，上述第一凸臺(tái)201的高度大于第二凸臺(tái)203的高度。將L形工裝2的弧形凹槽202配合在L形環(huán)鍛件1中第一內(nèi)孔101的內(nèi)壁及L形環(huán)鍛件1的外輪廓之間，兩次冷壓中L形環(huán)鍛件1表面重疊區(qū)長(zhǎng)度為50mm，直至冷壓L形環(huán)鍛件1一圈完成；使L形環(huán)鍛件1沿高度方向各區(qū)域變形，其高度值A(chǔ)1為272mm、高度值A(chǔ)2為131mm；

第十二步：時(shí)效：將第十一步所得L形環(huán)鍛件放入加熱爐加熱至140℃并保溫20h，然后將L形環(huán)鍛件1從加熱爐取出空冷至室溫；

第十三步：機(jī)加工：將第十二步所得L形環(huán)鍛件機(jī)加工至圖紙尺寸。

以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)皇菍?duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。