专利名称：一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷挤压工艺，特别提供了一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺。
背景技术：
复杂杯形薄壁件是航空发动机产品中一种零件类型，外形为非线性的薄壁状结构，传统的成形方式为棒材加热后，在自由锻锤上锻制成近乎实心的圆柱体形状的锻件，材料利用率极低，常常不足5%，同时机械加工量大，生产周期长。
发明内容
本发明的目的是通过专用模具将棒材在室温下直接冷镦挤成形，制出形状更接近零件外形的杯形薄壁件。与自由锻件相比，冷挤压件可以大大节约金属原材料，减少切削加工量，冶金性能相当，并具有较为理想的表面粗糙度和尺寸精度，生产率更高，便于自动化大批量生产，特提供了 一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺。本发明提供了一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺为，首先将凸模、凹模安装到锻压设备上，选用3150T电动螺旋压力机，或2500T液压机，调整模具间隙及错移，用润滑剂工业猪油润滑模具；调整设备，使用3150T电动螺旋压力机时，将其打击能量调至30%，使用2500T液压机时，能量保持最大，速度为2 - 8mm/s ;然后在室温条件下，将直径为200mm，并且软化处理过的冷态圆棒料放入凹模内；在设备压力作用下金属在凹模内流动直至充满型腔，多余金属再被反挤压到凸、凹模之间，形成锻件开口处的法兰边；设备行程结束后，金属不再流动，形成最终冷挤压件的外形及尺寸。所述的软化处理过的冷态圆棒料的软化处理方式为,将棒料加热至400 500°C,保温约4小时再随炉冷却到150°C右的退火制度。所述的最终冷挤压件的内壁近似零件弧度,相对于零件增加了 3mm 5mm余量。所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，在结构上考虑到反挤压较大的单位压力，以及工件易卡在凸、凹模内等问题，所有过渡部分设计足够大的圆角半径，圆角半径大于20毫米，模具与挤压件接触表面粗糙度为0. 8。本发明的优点
本发明所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，生产的铝合金锻件尺寸、性能满足设计图纸的要求，表面粗糙度及尺寸精度均较高，尤其是大大降低了原材料消耗，以进行导流锥锻件为例，材料利用率较原来的自由锻造成形方式提高了约60%以上，生产中可以避免普通热锻时的加热，减少了锻造工序，同时机加时可节省加工工时，缩短加工周期，该冷挤压成形技术也可应用于同类材料其他形状锻件生产中。
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明
图1为坯料在模具中放置位置示意 图2为坯料在模具中镦挤变形示意 图3为还料在|吴具中最终成形不意 图中，I为凸模，2为坯料，3为凹模。
具体实施例方式实施例1
本实施例提供了一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺为，首先将凸模、凹模安装到锻压设备上，选用3150T电动螺旋压力机，或2500T液压机，调整模具间隙及错移，用润滑剂工业猪油润滑模具；调整设备，使用3150T电动螺旋压力机时，将其打击能量调至30% ;然后在室温条件下，将直径为200mm，并且软化处理过的冷态圆棒料放入凹模内；在设备压力作用下金属在凹模内流动直至充满型腔，多余金属再被反挤压到凸、凹模之间，形成锻件开口处的法兰边；设备行程结束后，金属不再流动，形成最终冷挤压件的外形及尺寸。所述的软化处理过的冷态圆棒料的软化处理方式为,将棒料加热至400 500°C,保温约4小时再随炉冷却到150°C右的退火制度。所述的最终冷挤压件的内壁近似零件弧度,相对于零件增加了 3mm 5mm余量。所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，在结构上考虑到反挤压较大的单位压力，以及工件易卡在凸、凹模内等问题，所有过渡部分设计足够大的圆角半径，圆角半径大于20毫米，模具与挤压件接触表面粗糙度为0. 8。实施例2
本实施例提供了一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺为，首先将凸模、凹模安装到锻压设备上，选用3150T电动螺旋压力机，或2500T液压机，调整模具间隙及错移，用润滑剂工业猪油润滑模具；调整设备，使用2500T液压机，能量保持最大，速度为2 - 8mm/s ;然后在室温条件下，将直径为200mm，并且软化处理过的冷态圆棒料放入凹模内；在设备压力作用下金属在凹模内流动直至充满型腔，多余金属再被反挤压到凸、凹模之间，形成锻件开口处的法兰边；设备行程结束后，金属不再流动，形成最终冷挤压件的外形及尺寸。所述的软化处理过的冷态圆棒料的软化处理方式为,将棒料加热至400 500°C,保温约4小时再随炉冷却到150°C右的退火制度。所述的最终冷挤压件的内壁近似零件弧度,相对于零件增加了 3mm 5mm余量。所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，在结构上考虑到反挤压较大的单位压力，以及工件易卡在凸、凹模内等问题，所有过渡部分设计足够大的圆角半径，圆角半径大于20毫米，模具与挤压件接触表面粗糙度为0. 8。
权利要求
1.一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺为，首先将凸模、凹模安装到锻压设备上，选用3150T电动螺旋压力机，或2500T液压机，调整模具间隙及错移，用润滑剂工业猪油润滑模具；调整设备，使用3150T电动螺旋压力机时，将其打击能量调至30%，使用2500T液压机时，能量保持最大，速度为2 — 8mm/s ;然后在室温条件下,将直径为200mm,并且软化处理过的冷态圆棒料放入凹模内；在设备压力作用下金属在凹模内流动直至充满型腔，多余金属再被反挤压到凸、凹模之间，形成锻件开口处的法兰边；设备行程结束后，金属不再流动，形成最终冷挤压件的外形及尺寸。
2.按照权利要求1所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的软化处理过的冷态圆棒料的软化处理方式为，将棒料加热至400 500°C，保温约4小时再随炉冷却到150°C右的退火制度。
3.按照权利要求1所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的最终冷挤压件的内壁近似零件弧度，相对于零件增加了 3mm 5mm余量。
4.按照权利要求1所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，其特征在于所述的铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，在结构上考虑到反挤压较大的单位压力，以及工件易卡在凸、凹模内等问题，所有过渡部分设计足够大的圆角半径，圆角半径大于20毫米，模具与挤压件接触表面粗糙度为O. 8。
全文摘要
一种铝合金复杂杯形薄壁件冷挤压成形工艺，首先将凸模、凹模安装到锻压设备上，选用3150T电动螺旋压力机，或2500T液压机，调整模具间隙及错移，用润滑剂工业猪油润滑模具；然后在室温条件下，将直径为200mm，并且软化处理过的冷态圆棒料放入凹模内；在设备压力作用下金属在凹模内流动直至充满型腔，多余金属再被反挤压到凸、凹模之间，形成锻件开口处的法兰边；设备行程结束后，金属不再流动，形成最终冷挤压件的外形及尺寸。发明的优点生产的铝合金锻件尺寸、性能满足设计图纸的要求，表面粗糙度及尺寸精度均较高，尤其是大大降低了原材料消耗，减少了锻造工序，同时机加时可节省加工工时，缩短加工周期。
文档编号B21K3/00GK102989985SQ201110277818
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者边丽虹, 刘君, 朴顺南, 李贵全, 史丽坤 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司