一種臥工字形臺階軸的模鍛方法
【專利摘要】一種臥工字形臺階軸的模鍛方法，涉及臺階軸的模鍛【技術領域】，特別是涉及臥工字形臺階軸的模鍛【技術領域】；通過調整鍛造過程中的模具，引入可左右開閉的T形胎模、導向環以及底面帶有圓柱形凹槽的圓柱形帽體，使得臥工字形臺階軸的整個模鍛過程中始終在同一軸線下進行，并嚴格地限制了任何模鍛工序中可能產生的軸線偏移，從而保證了整個臥工字形臺階軸鍛件的同軸度。
【專利說明】一種臥工字形臺階軸的模鍛方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及臺階軸的模鍛【技術領域】，特別是涉及臥工字形臺階軸的模鍛【技術領域】。
【背景技術】
[0002]通常臥工字形臺階軸是由棒材加熱后，經兩端鐓粗制成模鍛坯，然后再分別模鍛兩端的鐓粗部分和中部的未鐓粗部分后制成所需模鍛的臥工字形臺階軸；但由于上述方法中，臥工字形臺階軸的兩端和中部是分別鍛造的，且鍛造過程中為了保證整個軸的同軸度沒有采用任何措施，因此很難保證臥工字形臺階軸的同軸度要求。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是:保證臥工字形臺階軸鍛造過程中的同軸度。
[0004]本發明的技術方案是:為了保證臥工字形臺階軸鍛造過程中的同軸度，特提出一種臥工字形臺階軸的模鍛方法:首先預制一個可左右開閉的T形胎模，所述T形胎模桿部的型腔與臥工字形臺階軸中部軸徑和長度相應，T形胎模上部的型腔與臥工字形臺階軸一端的軸徑和長度相應，且與T形胎模桿部型腔保持同軸；然后預制一個導向環，其導向環的內徑和長度與臥工字形臺階軸另一端的軸徑相應、長度為鍛制成臥工字形臺階軸另一端長度的相應圓柱形鍛坯的部分長度；再預制一個圓柱形帽體，所述圓柱形帽體的直徑小于導向環的內徑，圓柱形帽體下表面中心部位設置一個圓柱形凹槽，圓柱形凹槽的直徑大于原材料棒材的直徑，且圓柱形凹槽與圓柱形帽體保持同軸；鍛造過程為:先將棒料加熱后放入倒放T形胎模桿部的型腔內模鍛出臥工字形臺階軸的中部軸部分形成鍛坯，然后將上述鍛坯加熱后再次放入T形胎模的桿部后，使鍛坯和T形胎模整體立起，并將裸露于T形胎模下端的材料放入上述導向環內，進行臥工字形臺階軸一端的模鍛形成T形鍛坯；其后將上述T形鍛坯加熱后放入倒放的T形胎模內，將上述導向環套接于倒T形胎模上端裸露的鍛坯后，將圓柱形帽體下表面上的圓柱形凹槽套入倒T形胎模上端裸露的鍛坯頭部后進行工字形臺階軸另一端的模鍛，最后取出圓柱形帽體并翻轉后再次放入導向環內鍛平工字形臺階軸的另一端面，從而完成臥工字形臺階軸的模鍛。
[0005]所述的T形胎模、導向環和圓柱形帽體均可采用模具鋼，優先選用Cr-N1-Mo系模具鋼，優選5CrNiMo模具鋼。
[0006]本發明的有益效果是:通過調整鍛造過程中的模具，引入可左右張開或閉合的T形胎模、導向環以及底面帶有圓柱形凹槽的圓柱形帽體，使得臥工字形臺階軸的整個模鍛過程中始終在同一軸線下進行，并嚴格地限制了任何模鍛工序中可能產生的軸線偏移，從而保證了整個臥工字形臺階軸鍛件的同軸度。
【具體實施方式】
[0007]下面通過具體的實施例對本發明的方法進行詳細地說明。[0008]某型飛機發動機的零件為30Ni4CrMoA材料的臥工字形臺階軸，要求經模鍛加工制成；所要求的臥工字形臺階軸模鍛件的同軸度不大于3mm，鍛件尺寸為:中間軸的直徑100mm、長度為675mm,—端軸的直徑180mm、長度為35mm;另一端軸的直徑150mm、長度為35mm。
[0009]根據上述要求選用直徑110mm、長740mm的30Ni4CrMoA棒材；采用本發明的模鍛方法:首先由5CrNiMo模具鋼預制一個可左右開閉的T形胎模，所述T形胎模桿部的型腔為內徑100mm、長675mm的圓柱形,T形胎模上部的型腔為內徑180mm、長35mm的圓柱形，且與T形胎模桿部型腔的同軸度不大于Imm ;然后預制一個內徑150_、長85_的導向環；再預制一個直徑150_、長60_的圓柱形帽體，圓柱形帽體下表面中心部位設置一個內徑110mm、深IOmm的圓柱形凹槽,且圓柱形凹槽與圓柱形帽體的同軸度不大于Imm ;鍛造過程為:先將直徑110mm、長740mm的30Ni4CrMoA棒材加熱至1110°C ±10°C保溫35分鐘后放入倒放T形胎模桿部的型腔內，且T形胎模桿部的底部外露的料長75mm，模鍛臥工字形臺階軸的中部軸徑IOOmm部分形成鍛坯，然后將上述鍛坯加熱至1110°C ±10°C保溫35分鐘后再次放入T形胎模的桿部，使鍛坯和T形胎模整體立起，并將裸露于T形胎模下端的材料放入上述導向環內，進行臥工字形臺階軸軸徑180mm的軸部模鍛并形成T形鍛坯；其后將上述T形鍛坯加熱至1110°C ±10°C保溫35分鐘后再次放入倒放的T形胎模內，將上述導向環套接于倒T形胎模上端裸露的鍛坯后，將圓柱形帽體下表面上的圓柱形凹槽套入倒T形胎模上端裸露的鍛坯頭部后進行臥工字形臺階軸另一端的模鍛，最后取出圓柱形帽體并翻轉后再次放入導向環內鍛平臥工字形臺階軸的另一端面，從而完成30Ni4CrMoA材料的臥工字形臺階軸的模鍛。經檢測該鍛件的同軸度為1.5_，滿足了該型飛機發動機零件對其制備所需鍛件的同軸度要求。
【權利要求】
1.一種臥工字形臺階軸的模鍛方法，其特征在于:首先預制一個可左右開閉的T形胎模，所述T形胎模桿部的型腔與臥工字形臺階軸中部軸徑和長度相應，T形胎模上部的型腔與臥工字形臺階軸一端的軸徑和長度相應，且與T形胎模桿部型腔保持同軸；然后預制一個導向環，其導向環的內徑和長度與臥工字形臺階軸另一端的軸徑相應、長度為鍛制成臥工字形臺階軸另一端長度的相應圓柱形鍛坯的部分長度；再預制一個圓柱形帽體，所述圓柱形帽體的直徑小于導向環的內徑，圓柱形帽體下表面中心部位設置一個圓柱形凹槽，圓柱形凹槽的直徑大于原材料棒材的直徑，且圓柱形凹槽與圓柱形帽體保持同軸；鍛造過程為:先將棒料加熱后放入倒放T形胎模桿部的型腔內模鍛出臥工字形臺階軸的中部軸部分形成鍛坯，然后將上述鍛坯加熱后再次放入T形胎模的桿部后，使鍛坯和T形胎模整體立起，并將裸露于T形胎模下端的材料放入上述導向環內，進行臥工字形臺階軸一端的模鍛形成T形鍛坯；其后將上述T形鍛坯加熱后放入倒放的T形胎模內，將上述導向環套接于倒T形胎模上端裸露的鍛坯后，將圓柱形帽體下表面上的圓柱形凹槽套入倒T形胎模上端裸露的鍛坯頭部后進行工字形臺階軸另一端的模鍛，最后取出圓柱形帽體并翻轉后再次放入導向環內鍛平工字形臺階軸的另一端面，從而完成臥工字形臺階軸的模鍛。
2.根據權利要求1所述的臥工字形臺階軸的模鍛方法，其特征在于:所述的T形胎模、導向環和圓柱形帽體均采用模具鋼。
3.根據權利要求1或2所述的臥工字形臺階軸的模鍛方法，其特征在于:所述的T形胎模、導向環和圓柱形帽體均采用Cr-N1-Mo系模具鋼。
4.根據權利要求3所述的臥工字形臺階軸的模鍛方法，其特征在于:所述的T形胎模、導向環和圓柱形帽體均采用5CrNiMo模具鋼。
【文檔編號】B21J5/02GK103878289SQ201310093211
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年3月21日 優先權日:2012年12月21日
【發明者】冀勝利, 李增樂, 張寧娜, 汪波 申請人:陜西宏遠航空鍛造有限責任公司