一种7085合金高筒环件成型工艺

文档序号:642051 发布日期:2021-05-14 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种7085合金高筒环件成型工艺 (7085 alloy high cylinder ring part forming process ) 是由 王清松 金承龙 吴道祥 喻冰 胡亚强 孙丽丽 陈月雁 于 2020-12-22 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种7085合金高筒环件成型工艺,包括以下步骤:获取铸锭,并对铸锭和锻造用工具进行加热;对铸锭进行第一火锻造,开锻温度为430~460℃,终锻温度≥350℃,模具使用温度为250~420℃;对铸锭的长度端头标记A,侧面标记B,与A面和B面垂直的另一面标记C;按照锻造工序对铸锭进行锻造开坯,获取坯料,锻造工序为:打方拔长A面;墩粗A面;打方拔长C面;倒棱滚圆C面;墩粗C面;滚圆并平整端头;对坯料进行反挤压;对坯料进行第一次机加工至预设尺寸;坯料进行加热,并扩孔;扩孔后的坯料进行第二次机加工至目标尺寸。本发明所提供的工艺,可以有效提高7085合金高筒环件的成型质量,满足使用要求。(The invention discloses a 7085 alloy high cylinder ring forming process, which comprises the following steps: obtaining an ingot, and heating the ingot and a forging tool; carrying out first fire forging on the cast ingot, wherein the forging starting temperature is 430-460 ℃, the finish forging temperature is more than or equal to 350 ℃, and the using temperature of a die is 250-420 ℃; marking the end head of the length of the cast ingot with A, marking the side surface with B, and marking the other surface which is vertical to the A surface and the B surface with C; forging and cogging the ingot according to a forging process to obtain a blank, wherein the forging process comprises the following steps: squaring and drawing out the surface A; upsetting the surface A; squaring and drawing out the C surface; chamfering and rounding the C surface; upsetting the C surface; rounding and flattening the end; carrying out backward extrusion on the blank; machining the blank for the first time to a preset size; heating the blank and reaming; and carrying out secondary machining on the reamed blank to reach the target size. The process provided by the invention can effectively improve the forming quality of the 7085 alloy high-cylinder ring piece and meet the use requirements.)

一种7085合金高筒环件成型工艺

技术领域

本发明涉及合金高筒环件成型领域,特别是涉及一种7085合金高筒环件成型工艺。

背景技术

在航空航天领域中,市场会采用高筒环件作为灰回转体零部件,高筒环件在成型过程中,尤其对于7085合金高筒环件而言,由于该锻件高度与壁厚之比较大,加工较为困难。

因此,如何有效提高7085合金高筒环件的成型质量,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种7085合金高筒环件成型工艺,用于提高成型质量。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种7085合金高筒环件成型工艺,包括以下步骤:

步骤S1:获取铸锭,并对所述铸锭和锻造用工具进行加热;

步骤S2:对所述铸锭进行第一火锻造,开锻温度为430~460℃,终锻温度≥350℃,模具使用温度为250~420℃;

步骤S3:对所述铸锭的长度端头标记A,侧面标记B,与A面和B面垂直的另一面标记C;按照锻造工序对所述铸锭进行锻造开坯,获取坯料,所述锻造工序为:打方拔长A面;墩粗A面;打方拔长C面;倒棱滚圆C面;墩粗C面;滚圆并平整端头;

步骤S4:对所述坯料进行反挤压;

步骤S5:对所述坯料进行第一次机加工至预设尺寸;

步骤S6:所述坯料进行加热,并扩孔;

步骤S7:扩孔后的所述坯料进行第二次机加工至目标尺寸。

优选的,所述步骤S1中,对所述铸锭和锻造用工具进行加热包括:

采用铝合金坯料加热炉对所述铸锭进行加热,加热温度为450±10℃,铸锭保温时间≥940分钟,到温后停留时间≤16小时。

优选的,所述步骤S1中,对所述铸锭和锻造用工具进行加热还包括:

采用工具加热炉对锻造用工具进行加热定温至430-470℃,中平砧的加热时间≥12小时;反挤压上模与反挤压下模的加热时间≥16小时。

优选的,所述铸锭的长度为370±10mm,宽度为1290±10mm,高度为2100±10mm;所述步骤S3中,锻造工序包括:

将A打方拔长至A面的宽度和高度均为900±10mm;C面的长度为1600±10mm;

将A镦粗至A面的高度为800-810mm;

将C打方拔长至C面的宽度和高度均为900±20mm,A面的长度为1600±10mm;

倒棱滚圆C面,至C面的两个对边距离为960±20mm;

将C镦粗至C面的高度为850±10mm;

滚圆平整端头至铸锭的直径为1240-1260mm,长度为1000-1050mm。

优选的,所述步骤将A打方拔长包括:将C镦粗至高度1200mm,B墩粗至高度800mm,C镦粗至高度900mm,B墩粗至高度900mm;

所述步骤将C打方拔长包括:将B墩粗至B面的高度为900mm;将A镦粗至A面的高度为900mm。

优选的,所述步骤S4包括:

更换模具:采用10000吨油压机拆除下砧座后安装7085筒段反挤压下模,上模拆除砧座安装Φ650反挤压上模;

进行反挤压工序:坯料摆正,将冲头对中,控制返挤压速度;下模抹润滑油,第一次下压100mm后提起冲头润滑;后续每压200mm润滑一次;返挤压速度为2~3mm/s,返挤压至有效长度1250±20mm。

优选的,所述步骤S5包括:

车除坯料底部连皮,加工内径至650-653mm,外径至1297-1300mm,并且,坯料的外圆周95%以上见光,圆弧部分可不加工,两端头铣平。

优选的,所述步骤S6包括:

采用合用加热炉对坯料进行加热:加热温度至450±10℃,保温时间≥300分钟,到温后停留时间≤16小时;

对锻造用工具进行加热:工具加热炉定温450±10℃,对芯棒和小平砧加热时间≥10小时;

采用10000吨油压机和3T锻造车对所述坯料进行扩孔:开锻温度为430~460℃,终锻温度≥350℃,工具和模具的使用温度为300~420℃。

优选的,所述步骤S6还包括:

扩孔工艺:在10000T油压机加Φ500芯棒扩孔至环件的外径为2300-2330mm,内径为2130-2150mm;扩孔6-7圈完成,前3圈每次压下35±2mm,第4圈压下30±2mm,第5圈压下20±2mm,最后1圈整形压下10±2mm。

优选的,所述铸锭中的铜元素的质量百分含量为:1.5≤Cu≤2.1,锌元素的质量百分含量为:7.2≤Zn≤8.1,镁元素的铜元素的质量百分含量为:1.4≤Mg≤2.0。

本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺,包括以下步骤:步骤S1:获取铸锭,并对所述铸锭和锻造用工具进行加热;步骤S2:对所述铸锭进行第一火锻造,开锻温度为430~460℃,终锻温度≥350℃,模具使用温度为250~420℃;步骤S3:对所述铸锭的长度端头标记A,侧面标记B,与A面和B面垂直的另一面标记C;按照锻造工序对所述铸锭进行锻造开坯,获取坯料,所述锻造工序为:打方拔长A面;墩粗A面;打方拔长C面;倒棱滚圆C面;墩粗C面;滚圆并平整端头;步骤S4:对所述坯料进行反挤压;步骤S5:对所述坯料进行第一次机加工至预设尺寸;步骤S6:所述坯料进行加热,并扩孔;步骤S7:扩孔后的所述坯料进行第二次机加工至目标尺寸。本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺,通过对所述铸锭进行锻造、开坯、发挤压、第一次机加工、扩孔前加热、扩孔以及第二次机加工的方式,完成由铸锭到合金高筒环件的成型过程,该工艺可以有效提高7085合金高筒环件的成型质量,满足使用要求。

在一种优选实施方式中,所述铸锭中的铜元素的质量百分含量为:1.5≤Cu≤2.1,锌元素的质量百分含量为:7.2≤Zn≤8.1,镁元素的铜元素的质量百分含量为:1.4≤Mg≤2.0。上述铸锭,相比于现有的7085合金铸锭而言,属于改性后的7085铸锭,本发明所提供的工艺,可满足改性后的7085合金高筒环件的质量要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺一种

具体实施方式

的流程图;

图2为本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺的锻造工序图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种7085合金高筒环件成型工艺,用于提高成型质量。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2,图1为本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺一种具体实施方式的流程图;图2为本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺的锻造工序图。

在该实施方式中,7085合金高筒环件成型工艺包括以下步骤:

步骤S1:获取铸锭,并对铸锭和锻造用工具进行加热;其中,铸锭的化学成分符合Q/SWAJ2005-2019的要求,铸锭质量:一级氧化膜,一级疏松,均火处理;

步骤S2:对铸锭进行第一火锻造,开锻温度为430~460℃,终锻温度≥350℃,模具使用温度为250~420℃;

步骤S3:对铸锭的长度端头标记A,侧面标记B,与A面和B面垂直的另一面标记C,即对铸锭相互垂直的三个面分别标记为A面、B面和C面;按照锻造工序对铸锭进行锻造开坯,获取坯料,锻造工序为:打方拔长A面;墩粗A面;打方拔长C面;倒棱滚圆C面;墩粗C面;滚圆并平整端头;优选的,采用1万吨油压机配中平砧进行锻造开坯工序;

步骤S4:对坯料进行反挤压;

步骤S5:对坯料进行第一次机加工至预设尺寸;

步骤S6:坯料进行加热,并扩孔;

步骤S7:扩孔后的坯料进行第二次机加工至目标尺寸。

本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺,通过对铸锭进行锻造、开坯、发挤压、第一次机加工、扩孔前加热、扩孔以及第二次机加工的方式,完成由铸锭到合金高筒环件的成型过程,该工艺可以有效提高7085合金高筒环件的成型质量,满足使用要求。

在上述各实施方式的基础上,步骤S1中,对铸锭和锻造用工具进行加热包括:

采用铝合金坯料加热炉对铸锭进行加热,加热温度为450±10℃,铸锭保温时间≥940分钟,到温后停留时间≤16小时。

在上述各实施方式的基础上,步骤S1中,对铸锭和锻造用工具进行加热还包括:

采用工具加热炉对锻造用工具进行加热定温至430-470℃,中平砧的加热时间≥12小时;反挤压上模与反挤压下模的加热时间≥16小时。具体的,反挤压上模的尺寸为Φ500*2000mm,反挤压杆配650工作带,下模为7085筒段反挤压模。

在上述各实施方式的基础上,铸锭的长度为370±10mm,宽度为1290±10mm,高度为2100±10mm;步骤S3中,如图2所示,锻造工序包括:

步骤1):将A打方拔长至A面的宽度和高度均为900±10mm;C面的长度为1600±10mm;

步骤2):将A镦粗至A面的高度为800-810mm;

步骤3):将C打方拔长至C面的宽度和高度均为900±20mm,A面的长度为1600±10mm;

步骤4):倒棱滚圆C面,至C面的两个对边距离为960±20mm;

步骤5):将C镦粗至C面的高度为850±10mm;

步骤6):滚圆平整端头至铸锭的直径为1240-1260mm,长度为1000-1050mm。

在上述各实施方式的基础上,步骤将A打方拔长包括:将C镦粗至高度1200mm,B墩粗至高度800mm,C镦粗至高度900mm,B墩粗至高度900mm;

步骤将C打方拔长包括:将B墩粗至B面的高度为900mm;将A镦粗至A面的高度为900mm。

在上述各实施方式的基础上,步骤S4包括:

更换模具:采用10000吨油压机拆除下砧座后安装7085筒段反挤压下模,上模拆除砧座安装Φ650反挤压上模;

进行反挤压工序:坯料摆正,将冲头对中,控制返挤压速度;下模抹润滑油,第一次下压100mm后提起冲头润滑;后续每压200mm润滑一次;返挤压速度为2~3mm/s,返挤压至有效长度1250±20mm。

在上述各实施方式的基础上,步骤S5包括:

车除坯料底部连皮,加工内径至650-653mm,外径至1297-1300mm,并且,坯料的外圆周95%以上见光,圆弧部分可不加工,两端头铣平。

在上述各实施方式的基础上,步骤S6包括:

采用合用加热炉对坯料进行加热:加热温度至450±10℃,保温时间≥300分钟,到温后停留时间≤16小时;

对锻造用工具进行加热:工具加热炉定温450±10℃,对芯棒和小平砧加热时间≥10小时。具体的,芯棒的尺寸为Φ500*3500mm。

采用10000吨油压机和3T锻造车对坯料进行扩孔:开锻温度为430~460℃,终锻温度≥350℃,工具和模具的使用温度为300~420℃;具体的,10000吨油压机上模安装1600*1600小平砧或中平砧及中马架,马架必须用螺栓等工具固定。

在上述各实施方式的基础上,步骤S6还包括:

扩孔工艺:在10000T油压机加Φ500芯棒扩孔至环件的外径为2300-2330mm,内径为2130-2150mm;扩孔6-7圈完成,前3圈每次压下35±2mm,第4圈压下30±2mm,第5圈压下20±2mm,最后1圈整形压下10±2mm。优选的,前3圈每次压下35mm,第4圈压下30mm,第5圈压下20mm,最后1圈整形压下10mm。

在上述各实施方式的基础上,步骤S7中的目标尺寸为:外径2300-2310mm,内径为2170-2180mm,长度为1250-1260mm。

在上述各实施方式的基础上,铸锭中的铜元素的质量百分含量为:1.5≤Cu≤2.1,锌元素的质量百分含量为:7.2≤Zn≤8.1,镁元素的铜元素的质量百分含量为:1.4≤Mg≤2.0。上述铸锭,相比于现有的7085合金铸锭而言,属于改性后的7085铸锭,本发明所提供的工艺,可满足改性后的7085合金高筒环件的质量要求。

以上对本发明所提供的7085合金高筒环件成型工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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