一种异形拍板及采用异形拍板制胚异形马架的方法与流程

1.本发明属于马架锻造技术领域，具体涉及一种异形拍板及采用异形拍板制胚异形马架的方法。


背景技术：

2.对于机匣类锻件，其型面一般分为大端和小端，即两端的径向尺寸差异大，呈喇叭形，见图1。传统的制坯方法为：采用斜马架的方法进行制坯，即将冲孔后的坯料一端垫高一定的高度，然后采用平板对坯料外径下压，以达到将坯料马架成喇叭形的目的，见图2。该方案缺点为：垫高后采用平板下压，马架后坯料内外径为斜面；另外，由于平板下压时，坯料的流动随机。以此方法马架的中间坯，在径向和轴向的坯料分配与锻件最终型面不匹配，导致终轧后部分区域缺料，不满足机加工尺寸要求。
3.公开号为cn104191168a的种钛合金大型异形环锻造成形方法，依次包括将所述钛合金棒材加热、镦粗、冲孔、扩孔、轧制步骤，其中：所述扩孔步骤包括利用倾斜的马杠扩孔、冲头胀形。本发明的有益效果：通过倾斜的马杠使环坯形成锥度，再通过冲头将一定锥度环坯胀形，最后轧制获得整体成形的锻件，减少了原材料浪费和机加工时，保持了锻件完整性和良好的综合性能。与但是该发明不能保证锻造后的型面是呈等体积分布，最后的尺寸满足需求尺寸。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明旨在提供一种异形拍板及采用异形拍板制胚异形马架的方法，
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种异形拍板，由手柄部和压实部一体构成，其型面根据锻件最终轧制后的型面按等体积分布原则生成，设有三种异形拍板成套使用，分别是压实部为平面的第一拍板、压实部为斜面的第二拍板和压实部为异形面的第三拍板。
6.所述第三拍板的手柄部的厚度小于压实部。
7.所述第三拍板压实部的异形面由一个倾斜面和一个水平面构成，水平面所在的厚度大于倾斜面的最大厚度。
8.水平面和倾斜面通过斜面倒角连接。
9.采用异形拍板制胚异形马架的方法，包括以下步骤，
10.步骤1：采用第一拍板对坯料外径面下压，马杠平行设置在胚料的内径面并对其进行扩孔；
11.步骤2：将坯料一端垫高，采用第二拍板对坯料外径面下压，马杠朝着胚料垫高的反方向垫高，对胚料内径面倾斜扩孔，此时坯料两端受力存在差异，胚料呈现喇叭口的形状；
12.步骤3：将坯料喇叭口的大头一端垫高，采用第三拍板的压实部对坯料外径下压，
马杠依然保持倾斜扩孔，按等体积原则，得到胚料外径型面为异形面。
13.步骤4：平端面至所需高度后，转终轧成型；
14.步骤1中，第一拍板的压实面为水平面，第一拍板与马杠配合将坯料扩孔至φ400～φ430mm。
15.步骤2中，第二拍板的压实面为倾斜面，马杠和胚料朝着相反端分别垫高70～100mm，第二拍板与马杠配合将小头一端内孔扩孔至φ600～φ650mm，将大头一端内孔扩孔至φ970～φ1020mm。
16.步骤3中，大头一端垫高140～180mm，第三拍板和马杠配合将坯料喇叭口的小头一端内孔扩孔并整形至φ710～φ750mm，将大头一端内孔扩孔并整形至φ1030～φ1080mm。
17.与现有技术相比，本发明具有以下优势：本发明通过异形拍板制胚异形马架，使坯料马架的外径面为异形面，由于坯料最终马架后的型面是根据锻件最终轧制后的型面按等体积分布原则生成，所以马架制坯后得到的异形面可保证终轧时坯料与轧制模具具有更好的匹配性，减少轧制过程中金属流动，使坯料基本处于弯曲变形，从而更有利于轧制贴模及锻件最终成型。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为传统的机匣类锻件型面结构示意图；
20.图2为采用传统马架制坯的结构示意图；
21.图3为本发明中异形马架型面结构示意图；
22.图4为本发明中异形拍板的三维图；
23.图5为图4的侧视图；
24.图6为本发明中采用异形拍板制胚异形马架的三维示意图；
25.图7为本发明中采用异形拍板制胚异形马架方法的步骤1；
26.图8为本发明中采用异形拍板制胚异形马架方法的步骤2；
27.图9为本发明中采用异形拍板制胚异形马架方法的步骤3；
28.图中，1-手柄部；2-压实部；3-第一拍板；4-坯料；5-马杠；6-第二拍板；7-第三拍板。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
30.参照图3，根据马架时垫高的角度，将锻件内径型面调整为斜面，按等体积原则，得到中间坯外径型面，即为异形马架型面，见图3。根据该型面设计异形拍板，参照图4和图5。设计的异形拍板由手柄部1和压实部2一体构成，其型面根据锻件最终轧制后的型面按等体
积分布原则生成，设有三种异形拍板成套使用，分别是压实部2为平面的第一拍板3、压实部2为斜面的第二拍板6和压实部2为异形面的第三拍板7。第三拍板7的手柄部1的厚度小于压实部2。第三拍板7的压实部2的异形面由一个倾斜面和一个水平面构成，水平面所在的厚度大于倾斜面的最大厚度。水平面和倾斜面通过斜面倒角连接
31.异形马架制坯步骤如下，
32.步骤1：采用第一拍板3，将胎模墩粗及冲孔后的坯料4马架扩孔至φ400～φ430mm；
33.步骤2：将坯料4一端连同马杠5垫高70-100mm，但是垫高方向相反，此时坯料4处于倾斜状态，然后采用第二拍板6，对坯料4采用马杠5进行马架扩孔。由于此时坯料4两端受力存在差异，马架后将呈现喇叭口的形状，将小头一端内孔马架扩孔至内孔为φ600～φ650mm，将大头一端内孔马架扩孔至φ970～φ1020mm；
34.步骤3：将坯料大头一端垫高140-180mm，采用第三拍板7，将小头一端内孔马架扩孔并整形至φ710～φ750mm，将大头一端内孔马架扩孔并整形至φ1030～φ1080mm。
35.步骤4：平端面至所需高度后，转终轧成型。
36.异形马架制坯后，锻件经终轧成型，其形状及尺寸满足预期要求，坯料4最终马架后的型面是根据锻件最终轧制后的型面按等体积分布原则生成，故马架制坯后可保证终轧时坯料与轧制模具具有更好的匹配性，减少轧制过程中金属流动，使坯料基本处于弯曲变形，从而更有利于轧制贴模及锻件最终成型。
37.以上对本发明所提供的一种异形拍板及采用异形拍板制胚异形马架的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。

技术特征：
1.一种异形拍板，其特征在于：由手柄部(1)和压实部(2)一体构成，其型面根据锻件最终轧制后的型面按等体积分布原则生成，设有三种异形拍板成套使用，分别是压实部(2)为平面的第一拍板(3)、压实部(2)为斜面的第二拍板(6)和压实部(2)为异形面的第三拍板(7)。2.根据权利要求1所述的异形拍板，其特征在于：所述第三拍板(7)的手柄部(1)厚度小于压实部(2)。3.根据权利要求1所述的异形拍板，其特征在于：所述第三拍板(7)压实部(2)的异形面由一个倾斜面和一个水平面构成，水平面所在的厚度大于倾斜面的最大厚度。4.根据权利要求3所述的异形拍板，其特征在于：水平面和倾斜面通过斜面倒角连接。5.采用权利要求1-4任一项所述的异形拍板制胚异形马架的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1：采用第一拍板(3)对坯料(4)外径面下压，马杠(5)平行设置在胚料(4)的内径面并对其进行扩孔；步骤2：将坯料(4)一端垫高，采用第二拍板(6)对坯料(4)外径面下压，马杠(5)朝着胚料(4)垫高的反方向垫高，对胚料(4)内径面倾斜扩孔，此时坯料(4)两端受力存在差异，胚料(4)呈现喇叭口的形状；步骤3：将坯料(4)喇叭口的大头一端垫高，采用第三拍板(7)的压实部(2)对坯料(4)外径下压，马杠(5)依然保持倾斜扩孔，按等体积原则，得到胚料(4)外径型面为异形面；步骤4：平端面至所需高度后，转终轧成型。6.根据权利要求5所述的采用异形拍板制胚异形马架的方法，其特征在于：步骤1中，第一拍板(3)的压实面为水平面，第一拍板(3)与马杠(5)配合将坯料(4)扩孔至φ400～φ430mm。7.根据权利要求5所述的采用异形拍板制胚异形马架的方法，其特征在于：步骤2中，第二拍板(6)的压实面为倾斜面，马杠(5)和胚料(4)朝着相反端分别垫高70-100mm，第二拍板(6)与马杠(5)配合将小头一端内孔扩孔至φ600～φ650mm，将大头一端内孔扩孔至φ970～φ1020mm。8.根据权利要求5所述的采用异形拍板制胚异形马架的方法，其特征在于：步骤3中，大头一端垫高140-180mm，第三拍板(7)和马杠(5)配合将坯料喇叭口的小头一端内孔扩孔并整形至φ710～φ750mm，将大头一端内孔扩孔并整形至φ1030～φ1080mm。

技术总结
本发明公开了一种异形拍板，由手柄部和压实部一体构成，其型面根据锻件最终轧制后的型面按等体积分布原则生成。制胚异形马架的方法为：采用第一拍板对坯料外径面下压，马杠平行设置在胚料的内径面并对其进行扩孔


技术研发人员：蔡杰 张华 杨家典 吴永安 项春花 郑腾腾 龚忠兴 林凌 覃允亭 王光宇
受保护的技术使用者：贵州航宇科技发展股份有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/10/19