鋁合金餅坯的鐓粗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種餅坯的鐓粗方法，特別是涉及了鋁合金餅坯的鐓粗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐓粗是采用鍛壓機(jī)將金屬材料的高度減小而橫截面增大的鍛造工藝，是鍛造行業(yè) 的一道重要而又最基本的工序，能夠?yàn)楹罄m(xù)工序，如自由鍛、模鍛、環(huán)乳等提供坯料。通常， 在對(duì)餅坯的鐓粗過(guò)程中，由于鍛壓機(jī)的上下砧板分別與棒坯的上下端面存在很大的摩擦， 最終導(dǎo)致餅坯上下端面均存在著一定的變形死區(qū)（如圖1所示）。相對(duì)于餅坯的其他區(qū)域，該 區(qū)變形較小甚至無(wú)變形，導(dǎo)致了餅坯變形不均勻性。該變形不均勻性直接影響到餅坯的組 織性能的不均勻性，甚至對(duì)后續(xù)鍛造工序產(chǎn)生消極影響，最終影響到產(chǎn)品的組織性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用端面局部變形的鐓粗方法，實(shí)現(xiàn)鋁合金 餅坯的鐓粗，以提高鋁合金餅坯的組織均勻性，從而提高鍛件的性能。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述鋁合金餅坯的鐓粗方法，其技術(shù)方案包括以下 步驟：
[0005] 把直徑為D、高度為Η的鋁合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度，保溫一段時(shí) 間后；把棒材放在鍛壓機(jī)下砧板上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下將棒材鐓粗至高度為Η〇= (0.62~0.68) Η，其變形量為32 %~38 %，獲得中間餅坯；
[0006] 將專用工裝經(jīng)過(guò)中間餅坯的中心橫放在中間餅坯上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝， 專用工裝在中間餅坯上形成第一道壓痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;將專用工 裝繞中間餅坯的中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅坯上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝，專 用工裝在中間餅坯上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工 裝繞中間餅坯的中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅坯上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝，專 用工裝在中間餅坯上形成第三道壓痕，壓痕的深度為h，完成第三次局部變形;將專用工裝 取出，驅(qū)動(dòng)鍛錘壓向中間餅坯，在鍛錘與下砧板的作用下，使中間餅坯的壓痕完全消失，完 成上端面的局部鐓粗；
[0007] 將中間餅坯翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，按照上述上端面局部鐓粗的操作，在中間餅坯的另一端面 上完成下端面的局部鐓粗，獲得鋁合金餅坯。 Tl L_J _ 1-J -
[0008] 所述專用工裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為： 2 Η
[0009] 其中，Η為棒材的高度；
[0010] Ho為中間餅坯的高度；
[0011] σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例，取0.15~0.3。
[0012 ]所述專用工裝為棒材，其寬度d = (0.2~0.3) Do; Do為中間餅坯的直徑。
[0013] 所述鋁合金為2A70合金。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0015] 本發(fā)明所述鋁合金餅坯的鐓粗方法，通過(guò)采用對(duì)餅坯的端面進(jìn)行局部變形的鐓粗 方法制備鋁合金餅坯，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，所得鋁合金餅坯變形均勻，不存在變形死區(qū)，很 大程度上提高了后續(xù)鍛造成形的鍛件性能。
[0016] 本方法先將鋁合金餅坯常規(guī)鐓粗至H〇= (0.62~0.68)H，是為了保證鋁合金餅坯 中間區(qū)域的變形量能夠達(dá)到3 2 %~38 % ;專用工裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為
是為了保證鋁合金餅坯變形死區(qū)通過(guò)端面局部變形，其變形量能夠與中間 區(qū)域一致。
[0017] 本方法所述專用工裝的寬度d= (0.2~0.3)Do，能夠保證在對(duì)中間餅坯的壓痕進(jìn) 行平整時(shí)不會(huì)發(fā)生折疊等缺陷。
[0018] 采用上述方法制備的鋁合金餅坯，鍛造成形后獲得了組織均勻、性能較好的鍛件， 以牌號(hào)為2A70的鋁合金鍛件為例：
[0019] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件組織均勻、晶粒細(xì)小，符合技術(shù)條件要求。
[0020] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件無(wú)凹槽、折疊等表面缺陷。
[0021] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件的室溫拉伸性能，其抗拉強(qiáng)度為420MPa~435MPa(大于設(shè)計(jì)使 用要求的382MPa)，斷后伸長(zhǎng)率為13%~17% (大于設(shè)計(jì)使用要求的5% )，布氏硬度為125HB ~128HB(大于設(shè)計(jì)使用要求的110HB)。
[0022] 經(jīng)檢測(cè)該合金鍛件的高溫拉伸持久試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果也均符合技術(shù)條件要求。
[0023]上述理化檢測(cè)結(jié)果表明，采用改進(jìn)后的鋁合金餅坯成形的2A70合金鍛件各項(xiàng)性能 指標(biāo)均符合要求。
【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)鐓粗的餅坯示意圖。
[0026]圖2是中間餅坯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是中間餅坯端面局部變形示意圖。
[0028]圖4是專用工裝的旋轉(zhuǎn)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 實(shí)施本發(fā)明所述的鋁合金餅坯鐓粗方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機(jī)、機(jī)械手、專 用工裝等設(shè)備。下面以我國(guó)材料牌號(hào)為2A70的鋁合金為例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明該方法的具體實(shí)施方 式：
[0030] 該合金的主要化學(xué)元素含量(重量百分比）為:含Cu量1.9%~2.5%、含Mg量1.4% ~1.8%、含F(xiàn)e量0.9% ~1.5%、含Ni量0.9% ~1.5%、含Ti量0.02% ~0· 10%、含Μη量 0.20%、含Ζη量0.30%、含Si量0.35%、其他元素單個(gè)<0.05%且總和<0.10%、余量為Α1。 [0031]本方法的步驟如下：
[0032] 步驟1:常規(guī)鐓粗。
[0033]把直徑為D、高度為Η的鋁合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度，保溫一段時(shí) 間后;把棒材放在鍛壓機(jī)下砧板上，為了保證鐓粗后鋁合金餅坯中間區(qū)域的變形量能夠達(dá) 到32%~38%，將棒材鐓粗至高度為扯=(0.62~0.68)!1，獲得中間餅坯1，如圖2所示。
[0034]步驟2:上端面局部鐓粗。
[0035] 如圖所示，將專用工裝2經(jīng)過(guò)中間餅坯1的中心橫放在中間餅坯1上，為保證在對(duì)中 間餅坯1的壓痕進(jìn)行平整時(shí)不會(huì)發(fā)生折疊等缺陷，所用專用工裝2的寬度d= (0.2~0.3)Do， 驅(qū)動(dòng)鍛錘以F大小的壓力，向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅坯1上形成第一道壓痕，壓 痕的深度為h，完成第一次局部變形;如圖3所示，將專用工裝2繞中間餅坯1的中心逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅坯1上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅坯1上形成 第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工裝2繞中間餅坯1的中心逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅坯1上，驅(qū)動(dòng)鍛錘向下壓專用工裝2,專用工裝2在中間餅坯1 上形成第三道壓痕，壓痕的深度為h，完成第三次局部變形;將專用工裝2取出，驅(qū)動(dòng)鍛錘壓 向中間餅坯1，在鍛錘與下砧板的作用下，使中間餅坯1的壓痕完全消失，完成上端面局部鐓 粗。
[0036] 為了使鋁合金餅坯變形死區(qū)通過(guò)端面局部變形，其變形量能夠與中間區(qū)域一致， 達(dá)到32%~38%，所述專用工裝對(duì)中間餅坯的壓痕深度為： 2Η
[0037] 其中，Η為棒材的高度；
[0038] Ho為中間餅坯的高度；
[0039] σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例，取0.15~0.3。
[0040]步驟3:下端面局部鐓粗。
[0041 ]將中間餅坯翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，按照上述上端面局部鐓粗的操作，在中間餅坯的另一端面 上完成下端面的局部鐓粗，獲得鋁合金餅坯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種侶合金餅巧的鐵粗方法，其特征在于，包括W下步驟： 把直徑為D、高度為Η的侶合金棒材在鍛造加熱爐內(nèi)加熱到鍛造溫度，保溫一段時(shí)間后； 把棒材放在鍛壓機(jī)下化板上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下將棒材鐵粗至高度為化=(0.50~0.55化，其變 形量為45%~50%，獲得中間餅巧； 將專用工裝經(jīng)過(guò)中間餅巧的中屯、橫放在中間餅巧上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝，專用 工裝在中間餅巧上形成第一道壓痕，壓痕的深度為h，完成第一次局部變形;將專用工裝繞 中間餅巧的中屯、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅巧上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝，專用工 裝在中間餅巧上形成第二道壓痕，壓痕的深度為h，完成第二次局部變形;再將專用工裝繞 中間餅巧的中屯、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后，橫放在中間餅巧上，驅(qū)動(dòng)鍛鍵向下壓專用工裝，專用工 裝在中間餅巧上形成第Ξ道壓痕，壓痕的深度為h，完成第Ξ次局部變形;將專用工裝取出， 驅(qū)動(dòng)鍛鍵壓向中間餅巧，在鍛鍵與下化板的作用下，使中間餅巧的壓痕完全消失，完成上端 面的局部鐵粗； 將中間餅巧翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，按照上述上端面局部鐵粗的操作，在中間餅巧的另一端面上完 成下端面的局部鐵粗，獲得侶合金餅巧。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的侶合金餅巧的鐵粗方法，其特征在于，所述侶合金為2A70合 金。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的侶合金餅巧的鐵粗方法，其特征在于，所述專用工裝對(duì)中 間餅巧的壓痕深度為：其中，Η為棒材的高度； 化為中間餅巧的高度； σ為常規(guī)變形時(shí)變形死區(qū)所占體積的比例，取0.15~0.3。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的侶合金餅巧的鐵粗方法，其特征在于，所述專用工裝為棒 材，其寬度d = (0.2~0.3 )D〇，其中，Do為中間餅巧的直徑。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金餅坯的鐓粗方法，其步驟為：先將鋁合金棒材按常規(guī)方法鐓粗，使其變形量達(dá)到32％～38％；再使用專用工裝對(duì)中間餅坯的端面進(jìn)行局部變形。該方法能夠有效地消除常規(guī)鐓粗方法中出現(xiàn)的變形死區(qū)等缺陷，能夠有效地提高鋁合金餅坯的組織均勻性，從而提高鍛件的性能。該方法用于鋁合金餅坯的鐓粗。
【IPC分類】B21J5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105537480
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510868098
【發(fā)明人】謝永富, 夏春林, 陳明, 葉康源, 劉建
【申請(qǐng)人】貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日