專利名稱：一種鈦合金(tc4)噴管座殼體的模鍛工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模鍛工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種鈦合金(TC4)噴管座殼體的模鍛工藝。
背景技術(shù)：
噴管座是固體火箭發(fā)動機中組裝部件之一，其中噴管座殼體鍛件結(jié)構(gòu)見附圖1， 其包括鍛件U形頭部10與小端桿部11，現(xiàn)有的鈦合金(TC4)噴管座殼體鍛件模鍛工藝為(1)、棒料下料；(2)、平端面倒角；(3)、棒料加熱；(4)、電液錘對坯料進行自由鍛制坯， 初成形坯料的小端錐面；(5)、進一步車加工坯料的小端錐面；(6)、坯料進行第二次加熱； (7)坯料放入40000kN螺桿壓力機模鍛成形鍛件頭部。其工藝缺點在于其制坯工藝采用電液錘自由鍛制坯，由于坯料重量大，達到23. 48Kg，工人勞動強度大；在自由鍛制坯成形小端錐面時，首先是采用斜鐵圓周方向鍛出斜面，然后再用哈夫模把斜面滾圓，其不僅加工工藝復(fù)雜、材料利用率低、加工效率低，且由于自由鍛成形精度低，其自由鍛過程中鍛件錐面錐度、錐面長度以及端面直徑難以保證，如在哈夫模滾圓作業(yè)易在錐面上留有難以避免的凹坑，且自由鍛打擊力難以控制易造成錐面長度超差、小端部直徑偏小或偏大，在采用斜鐵在坯料外圓成形斜面過程中如果下壓量較大時，表面金屬大于心部流動，易造成小端面的內(nèi)凹缺陷；此外在斜面滾圓過程中由于每次的打擊力不同造成金屬流動不一致，易導(dǎo)致坯料彎曲；錐面中心與桿部中心需要后續(xù)機加工來保證重合；另外，在進一步車加工坯料小端錐面時，由于鍛件不允許端面有頂針孔存在，因此在夾持坯料大端來車加工小端錐面時， 會在小端面上留有一個Φ 20mm Φ 25mm的工藝臺階，需要通過后續(xù)的打磨去除，加工效率低。圖2為現(xiàn)有工藝中模鍛前出坯工藝路線示意圖，圖2中，1為坯料小端錐面，2為坯料小端面工藝臺階；圖3為現(xiàn)有模鍛工藝示意圖，圖3中，3為上模，4為下模，5為模鍛坯料。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種鈦合金(TC4)噴管座殼體的模鍛工藝，其能解決現(xiàn)有工藝中由于采用自由鍛制坯而引起的工人勞動強度大、加工工藝復(fù)雜、加工效率低以及加工精度差的問題。其技術(shù)方案是這樣的，其特征在于其適用于頭徑比小于3. 5的殼體件，其包括以下加工步驟首先棒料下料，然后車加工坯料的其中一個端面并倒角，接著車加工坯料另一端的配模錐面，再進行坯料的加熱，最后坯料在鍛模內(nèi)、通過液壓螺桿壓力機直接模鍛成形。其進一步特征在于所述車加工坯料一端的配模錐面時，所述配模錐面的錐度為 1° 3°、所述錐面寬度不小于所述坯料直徑的1/3 ；所述坯料在液壓螺桿壓力機直接模鍛成型過程中，所述工件桿部拔模角度為1° 3°、頭部拔模錐度為7°。與現(xiàn)有的鈦合金(TC4)噴管座殼體模鍛加工方法相比較，本發(fā)明的有益效果在于 其在對坯料進行車加工端面與一端的配模錐面后直接由液壓螺桿壓力機模鍛成形，省去了以往工藝中的自由鍛制坯的過程，因而大大減小了工人的勞動強度、簡化了加工工藝，同時提高了加工效率和材料利用率，并保證了加工精度。


圖1為本發(fā)明鈦合金(TC4)噴管座殼體鍛件結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有的鈦合金(TC 4)噴管座殼體鍛件模鍛工藝中模鍛前出坯工藝路線示意圖； 圖3為現(xiàn)有的鈦合金(TC4)噴管座殼體鍛件模鍛工藝示意圖； 圖4為本發(fā)明鈦合金(TC4)噴管座殼體模鍛工藝中模鍛前出坯工藝路線示意圖； 圖5為本發(fā)明鈦合金(TC4)噴管座殼體模鍛工藝示意圖。
具體實施例方式見圖4和圖5，本發(fā)明工藝包括以下工藝步驟首先棒料下料，然后車加工坯料的其中一個端面并倒角，然后車加工坯料另一端的配模錐面10，再加熱坯料，最后將坯料7放于鍛模的下模8腔內(nèi)、通過液壓螺桿壓力機帶動上模6下行、直接模鍛成形；在模鍛成形過程中，坯料7放置在下模腔內(nèi)，坯料一端的配模錐面與模具錐面貼合并與下模腔底面懸空接觸，上模6在液壓螺桿壓力機的帶動下下行、并在下行過程中推擠坯料7在下模腔內(nèi)成形殼體鍛件的小端桿部11，隨著上模6的繼續(xù)下行墩擠成形鍛件的U形頭部10。坯料下端的配模錐面在模鍛過程中起到有效的導(dǎo)向作用，配模錐面的錐度為1° 3°、寬度(W)不小于坯料直徑(Φ d)的1/3，從而保證模鍛過程坯料中心與模具打擊中心對中，否則會造成頭部料偏影響鍛件質(zhì)量，當配合錐面寬度小于直徑的1/3時中心對中不能夠保證，造成頭部材料偏，產(chǎn)品頭部有嚴重塌角。坯料在液壓螺桿壓力機直接模鍛成型過程中，所述工件桿部拔模角度α為Γ 3°、頭部拔模錐度β為7°。為了減坯料模鍛成形阻力，鍛模的下模腔底部應(yīng)開有通氣孔9。本發(fā)明工藝應(yīng)用了金屬塑性冷成形工藝中的縮徑工藝原理，通過對坯料加載軸向壓力、使得坯料在鍛模型腔內(nèi)截面減小、長度延長，從而能夠一次模鍛成形、省去了現(xiàn)有工藝中自由鍛制坯的工藝流程，大大簡化了加工工藝、提高了生產(chǎn)效率和材料利用率，本發(fā)明工藝僅適用于頭徑比小于3. 5的殼體件鍛件，當頭徑比超過3. 5時上模推擠過程中頭部材料會發(fā)生明顯彎曲，造成料偏。
權(quán)利要求
1.一種鈦合金(TC4)噴管座殼體的模鍛工藝，其特征在于其適用于頭徑比小于3. 5的殼體件，其包括以下加工步驟首先棒料下料，然后車加工坯料的其中一個端面并倒角，接著車加工坯料另一端的配模錐面，再進行坯料的加熱，最后坯料在鍛模內(nèi)、通過液壓螺桿壓力機直接模鍛成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金(TC4)噴管座殼體的模鍛工藝，其特征在于所述車加工坯料一端的配模錐面時，所述配模錐面的錐度為1° 3°、所述錐面寬度不小于所述坯料直徑的1/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈦合金(TC4)噴管座殼體的模鍛工藝，其特征在于所述坯料在液壓螺桿壓力機直接模鍛成型過程中，所述工件桿部拔模角度為1° 3°、頭部拔模錐度為7°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鈦合金(TC4)噴管座殼體的模鍛工藝，其能解決現(xiàn)有工藝中由于采用自由鍛制坯而引起的工人勞動強度大、加工工藝復(fù)雜、加工效率低以及加工精度差的問題。其特征在于其適用于頭徑比小于3.5的殼體件，其包括以下加工步驟首先棒料下料，然后車加工坯料的其中一個端面并倒角，接著車加工坯料另一端的配模錐面，再進行坯料的加熱，最后坯料在鍛模內(nèi)、通過液壓螺桿壓力機直接模鍛成形。
文檔編號B23P15/00GK102366883SQ20111039533
公開日2012年3月7日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者周俊, 姚恒燁, 崔慧然, 徐大懋, 李湘軍, 楊海東, 趙順峰, 陳瑞鋼 申請人:無錫透平葉片有限公司