[发明专利]一种带大圆角长杆类模锻件成形工艺及模具

说明书

本发明的目的在于提供一种带大圆角长杆类模锻件成形工艺及模具，其特征在于，具体工艺步骤为：算料、弯曲模具设计、自由锻制坯、模锻预成形、最终弯曲成形、手工校正。本发明通过合理采用自由锻制坯、模锻预成形、最终弯曲成形等工序，保证了锻件的最终成形要求，使模锻件的整体流线更加合理。最终弯曲模具合理设置定位压板，采用位置可调的定位螺栓，以保证预成形的锻件精准定位，避免了常见的大圆角部位转接处充不满，容易出现折伤，锻件厚度尺寸超差等问题，具有操作简单，定位方便、准确，锻件尺寸精度高，产品一次交检合格率高等特点。

技术领域

本发明属于塑性成形领域，特别提供一种带大圆角长杆类模锻件成形工艺及模具。

背景技术

航空产品零件种类繁多，结构多种多样，安装及修理时需要相应的配套工具，且需求量很大。各类扳手是航空产品工具包中不可缺少的一部分，其特点是尺寸精度要求高，非加工表面多，对毛坯锻件成形提出了更高的要求。在众多扳手零件中，带大圆角+长杆结构的扳手是一种典型结构，具有零件长度尺寸偏长，圆角转接较大，整体厚度尺寸偏薄等特点，毛坯通常采用模锻成形。该类模锻件尺寸精度要求高，锻件尺寸公差小，锻件成形难度大。如工序安排不合理，常会造成锻件局部充不满，尺寸超差，精度达不到要求及产品合格率偏低等问题。

发明内容

为了克服现有技术问题，本发明的目的在于提供一种带大圆角长杆类模锻件成形工艺及模具，可应用于航空产品中各类扳手模锻件的设计及生产。

本发明技术方案如下：

一种带大圆角长杆类模锻件成形工艺，其特征在于，具体工艺步骤为：算料、弯曲模具设计、自由锻制坯、模锻预成形、最终弯曲成形、手工校正。

本发明的核心技术在于精确算料、弯曲模具设计和工序安排上。算料不精确会导致自由锻制坯尺寸局部偏大或偏小，各截面尺寸与最终成形尺寸不匹配，模锻时局部容易产生缺陷，不能满足模锻件预成形及最终弯曲成形的尺寸要求。本发明所述算料的步骤分为三步：

首先，绘制锻件最终成形图(图1)，按头部和杆部分别计算出各自的重量；

其次，绘制模锻预成形结构图(图5)，依据头部和杆部的重量，加上模锻毛边的重量及烧损重量，计算出模锻预成形的毛坯重量；其中模锻毛边的重量占总重量的20％，烧损重量占总重量的1％；

最后，绘制自由锻毛坯成形结构图(图4)，依据模锻预成形重量，加上自由锻公差损耗重量(考虑自由锻尺寸控制不精确，公差较大，尺寸按上差一半计算)，再加上自由锻制坯的烧损重量，即为最终锻件的下料重量，其中自由锻制坯的烧损重量占总重量的1％。

本发明在弯曲模具设计上，采用定位压板方式，使预成形的模锻件精准放置在弯曲模具中，定位螺栓采用位置可调设计，便于锻造时及时修正，以保证锻件最终成形尺寸要求。

所述弯曲模具由成形上模1、定位螺栓2、成形下模3以及定位压板4组成，其中定位压板4为“凹”形结构，其上设有与定位螺栓2相配合的通孔，定位压板4通过定位螺栓2固定在成形下模3上。预成形的模锻件头部可顶在定位压板4的凹槽处以精准定位。

本发明在工序安排上，采用自由锻制坯、模锻预成形、最终弯曲成形、手工校正等工序，锻造采用两次热锻+一次温锻的成形方式，保证锻件的尺寸精度及成形需求。

本发明已应用于航空产品关闭放气链用扳手锻件的设计及生产中，其他同类锻件也可应用该技术。从目前生产情况看，实施效果良好，锻件一次交检合格率由原来的85％提高到98％以上。

本发明所述带大圆角长杆类模锻件成形工艺，其特征在于：所述锻件的材料优选为30CrMnSiA。