本發明涉及空心Y型軸類鍛件的鍛造技術領域,特別是涉及鈦合金空心Y型軸鍛件的鍛造技術領域。
背景技術:
鈦合金空心Y型軸鍛件由上部的法蘭盤和下部的圓柱體桿部所構成,上部法蘭盤和下部圓柱體桿部中心為通孔,其廣泛用于航空、航天發動機中渦輪軸或活塞桿等零部件的制造;該類零部件通常由棒料鍛造成Y型軸鍛件后再經機械加工內孔,完成空心Y型軸的鍛造。在由棒料鍛造成Y型軸鍛件過程中,首先將加熱后的棒料放入一個內徑與Y型軸鍛件下部的圓柱體桿部直徑相同、深度與圓柱體桿部長度相同的胎模內,對裸露于胎模外的頭部進行鐓粗鍛造,后采用機械加工內孔方法來制備的;但由于該方法采用機械加工內孔,造成原材料消耗極大,且機械加工完全破壞了鍛件流線,降低了鍛件的性能指標,不利于該鍛件的批量生產。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是:為了解決鈦合金空心Y型軸鍛件的鍛制過程中,解決空心Y型軸成型,使法蘭盤與桿部圓柱體同時充滿成型的技術問題。
本發明的技術方案是:為了解決空心Y型軸成型,使法蘭盤與桿部圓柱體同時充滿成型的技術問題,在原有Y型軸鍛件的鍛造方法的基礎上,鍛造一個中間鍛件,此中間鍛件類似空心Y型軸鍛件,一種鈦合金空心Y型軸鍛件的鍛造方法,首先將加熱后的棒料生產成中間鍛件,此中間鍛件內孔比空心Y型軸鍛件內孔大,再將這個中間鍛件加熱后放入一個內徑與空心Y型軸鍛件下部的圓柱體桿部直徑相同、深度與圓柱體桿部長度相同的模具內,然后用與空心Y型軸鍛件內孔直徑相當的上模沖頭對此中間鍛件進行鐓粗鍛造,其特征在于:在對中間鍛件進行鐓粗鍛造之前,中間鍛件的法蘭盤直徑是空心Y型軸鍛件上部法蘭盤直徑的0.825倍,所述中間鍛件的法蘭盤高度是空心Y型軸鍛件上部法蘭盤高度的2.1倍;所述中間鍛件的桿部圓柱體直徑等于空心Y型軸鍛件桿部圓柱體直徑,所述中間鍛件的桿部圓柱體高度是空心Y型軸鍛件桿部圓柱體高度的0.295倍;本發明可使模具閉合后空心Y型軸法蘭盤與桿部圓柱體同時充滿成型。
所述中間鍛件采用α+β型鈦合金,優選Tc4合金。
本發明的有益效果是:在原有鍛造方法的基礎上,通過鍛造一個類似空心Y型軸鍛件的中間鍛件,中間鍛件的法蘭盤及桿部圓柱體與空心Y型軸鍛件的法蘭盤及桿部圓柱體存在一定的比例關系的技術措施,解決了空心Y型軸成型,使法蘭盤與桿部圓柱體同時充滿成型的技術問題,避免采用機械加工內孔,節約了原材料,保證了鍛件流線,提高了鍛件的性能指標,且本發明的解決方案簡便易行,適于推廣,為該類鍛件的制備提供了一種新的選擇途徑。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步的詳細說明
某型號發動機產品需提供由Tc4材料制成的空心Y型軸等溫鍛件,其空心Y型軸鍛件上部的法蘭盤為一直徑416mm、高19mm的圓柱體,空心Y型軸鍛件下部圓柱體桿部為直徑138mm、高339mm,空心部位為直徑97mm。據此選用Tc4材料的棒料,預制一中間鍛件,此中間鍛件上部的法蘭盤為一直徑343.5mm、高40mm的圓柱體,空心Y型軸鍛件下部圓柱體桿部為直徑138mm、高100mm,空心部位為直徑100mm。;然后將此中間鍛件加熱至975℃保溫90分鐘后,放入等溫模具中進行壓制,當模具完全閉合后,空心Y型軸鍛件法蘭盤與桿部圓柱體同時充滿成型。通過上述的鍛造方法避免采用機械加工內孔,節約了原材料,保證了鍛件流線,提高了空心Y型軸鍛件的產品質量,且上述的鍛造方法簡便易行,適于推廣,為該類Y型軸鍛件的制備提供了一種新的選擇途徑。