鈦合金薄壁零件旋壓方法
【專利說(shuō)明】鈦合金薄壁零件旋壓方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦合金薄壁零件旋壓方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]利用鈦合金棒料制成薄壁殼體類的零件，已經(jīng)大量出現(xiàn)在國(guó)防產(chǎn)品中；然而鈦合金材料昂貴，鈦合金薄壁殼體零件加工時(shí)大量的鈦材被掏空，材料利用率低；旋壓成形技術(shù)解決了薄壁鈦合金材料加工成本高及效率低的問題，但是鈦合金材料在常溫下塑性差，變形抗力大，不易旋壓成型。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種鈦合金薄壁零件旋壓方法，可以解決鈦合金薄壁零件旋壓的難題，并且可以提高加工質(zhì)量，穩(wěn)定加工尺寸，降低生產(chǎn)成本。
[0007]本發(fā)明提供的鈦合金薄壁零件旋壓方法，包括以下步驟:
(I)下料Φ96Χ30，然后將毛坯車成碗狀胚型，熱處理退火去除應(yīng)力；在碗狀胚型中間鉆并鉸孔Φ 20mm，作為旋壓胎膜尾頂定位孔；750°C — 1000°C的真空熱處理，改善組織性能，使α+β脫離平衡位置；
(2 )將材料放入旋壓胎模中，將鈦合金碗狀胚型放入旋壓胎體中，尾頂以連接定位銷及胚型Φ 20孔定位。加溫到9001:左右，在壓力3.0\10巧下進(jìn)行一旋，主軸的轉(zhuǎn)速1501./min,旋輪進(jìn)給量100mm/min ;將已旋好的鈦合金還料放入600°C真空爐，真空熱處理I小時(shí)左右，消除應(yīng)力，改善組織性能；再進(jìn)行二旋成型；加熱溫度800°C左右，調(diào)整旋輪壓力2.5X 15N,控制厚度減薄率15%-20%左右，主軸的轉(zhuǎn)速240r/min，旋輪進(jìn)給量200mm/min。在旋壓過(guò)程中補(bǔ)充加熱，溫度不得低于700°C ；
(3)根據(jù)殼體零件的外形尺寸旋壓輪的直徑選為R 15mm- R 20mm，材料合金工具鋼或軸承鋼，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8μπι。旋輪型面徑向跳動(dòng)< 0.02mm，主軸偏擺(0.01mm，芯模徑跳< 0.02mm。保證旋輪間隙，調(diào)整準(zhǔn)確，將有利于壁厚差均勻，達(dá)到提高旋壓質(zhì)量的目的；對(duì)旋壓成型的零件再進(jìn)行_50°C左右時(shí)間為I小時(shí)；+90°C左右時(shí)間為2小時(shí)的三個(gè)循環(huán)熱處理，以穩(wěn)定加工尺寸，防止殼體工件隨環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生形變，獲得最佳的使用性能。
[0008]本發(fā)明提供的鈦合金薄壁零件旋壓方法，其有益效果在于，通過(guò)多次旋壓、熱加工，使旋壓毛坯組織晶粒細(xì)化，有效改善了材料自身的縮孔、夾雜、氣孔等缺陷，使鈦合金材料纖維連續(xù)、強(qiáng)度明顯提高；降低了原材料成本及加工等費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0009]
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合一個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提供的鈦合金薄壁零件旋壓方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例
[0011]本實(shí)施例的鈦合金薄壁零件旋壓方法，包括以下步驟:
(I)下料Φ 96 X 30，然后將毛坯車成碗狀胚型，熱處理退火去除應(yīng)力；在碗狀胚型中間鉆并鉸孔Φ 20mm，作為旋壓胎膜尾頂定位孔；900°C的真空熱處理，改善組織性能，使α+β脫離平衡位置；
(2 )將材料放入旋壓胎模中，將鈦合金碗狀胚型放入旋壓胎體中，尾頂以連接定位銷及胚型Φ 20孔定位。加溫到9001:左右，在壓力3.0\10巧下進(jìn)行一旋，主軸的轉(zhuǎn)速1501./min,旋輪進(jìn)給量100mm/min ;將已旋好的鈦合金還料放入600°C真空爐，真空熱處理I小時(shí)左右，消除應(yīng)力，改善組織性能；再進(jìn)行二旋成型；加熱溫度800°C左右，調(diào)整旋輪壓力2.5 X 15N,控制厚度減薄率18%左右，主軸的轉(zhuǎn)速240r/min，旋輪進(jìn)給量200mm/min。在旋壓過(guò)程中補(bǔ)充加熱，溫度不得低于700°C ；
(3)根據(jù)殼體零件的外形尺寸旋壓輪的直徑選為R 20mm，材料合金工具鋼或軸承鋼，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8μπι。旋輪型面徑向跳動(dòng)< 0.02mm，主軸偏擺< 0.01mm，芯模徑跳< 0.02mm。保證旋輪間隙，調(diào)整準(zhǔn)確，將有利于壁厚差均勻，達(dá)到提高旋壓質(zhì)量的目的；對(duì)旋壓成型的零件再進(jìn)行_50°C左右時(shí)間為I小時(shí)；+90°C左右時(shí)間為2小時(shí)的三個(gè)循環(huán)熱處理，以穩(wěn)定加工尺寸，防止殼體工件隨環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生形變，獲得最佳的使用性能。
[0012]鈦合金薄壁零件旋壓方法，通過(guò)多次旋壓、熱加工，使旋壓毛坯組織晶粒細(xì)化，有效改善了材料自身的縮孔、夾雜、氣孔等缺陷，使鈦合金材料纖維連續(xù)、強(qiáng)度明顯提高；降低了原材料成本及加工等費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦合金薄壁零件旋壓方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (I)將毛坯車成碗狀胚型，熱處理退火去除應(yīng)力；在碗狀胚型中間鉆并鉸孔，作為旋壓胎膜尾頂定位孔；90(TC的真空熱處理，改善組織性能，使α+β脫離平衡位置； (2 )將材料放入旋壓胎模中，將鈦合金碗狀胚型放入旋壓胎體中，尾頂以連接定位銷及胚型孔定位，加溫到900°C左右，在壓力3.0XlO5N下進(jìn)行一旋，主軸的轉(zhuǎn)速150r/min，旋輪進(jìn)給量100mm/min ;將已旋好的鈦合金坯料放入600°C真空爐，真空熱處理I小時(shí)左右，消除應(yīng)力；再進(jìn)行二旋成型；加熱溫度800°C左右，調(diào)整旋輪壓力2.5X 15N,控制厚度減薄率18%左右,主軸的轉(zhuǎn)速240r/min,旋輪進(jìn)給量200mm/min,在旋壓過(guò)程中補(bǔ)充加熱,溫度不得低于700°C ； (3)根據(jù)殼體零件的外形尺寸選擇旋壓輪的直徑，材料合金工具鋼或軸承鋼，表面硬度HRC58-62，粗糙度0.8 μ m，旋輪型面徑向跳動(dòng)彡0.02mm,主軸偏擺彡0.0lmm,芯模徑跳(0.02mm，保證旋輪間隙，調(diào)整準(zhǔn)確，將有利于壁厚差均勻，達(dá)到提高旋壓質(zhì)量的目的；對(duì)旋壓成型的零件再進(jìn)行_50°C左右時(shí)間為I小時(shí)；+90°C左右時(shí)間為2小時(shí)的三個(gè)循環(huán)熱處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦合金薄壁零件旋壓方法，采用下料→車成胚型→加熱→鉆孔→旋壓→退火→旋壓→穩(wěn)定處理→后續(xù)加工的工藝流程進(jìn)行加工鈦合金薄壁零件。這一方法通過(guò)多次旋壓、熱加工，使旋壓毛坯組織晶粒細(xì)化，有效改善了材料自身的縮孔、夾雜、氣孔等缺陷，使鈦合金材料纖維連續(xù)、強(qiáng)度明顯提高；可使鈦合金薄壁殼體零件加工效率提高3倍以上，其旋壓毛坯成本僅為棒料成本的50%左右，提高了零件加工性能，降低了加工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【IPC分類】B23P15-00, B21D22-16
【公開號(hào)】CN104551541
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310517725
【發(fā)明人】劉升遷
【申請(qǐng)人】青島天恒機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月29日