[发明专利]一种带环类轴类锻件一体化净成型方法

说明书

本申请涉及一种带环类轴类锻件一体化净成型方法，主要包括以下步骤：S1：加工坯料，将棒料加工成挤压坯料；S2：加热坯料，将挤压坯料加热至初始挤压温度；S3：锻压，将加热后的坯料转移至下模中，上模和下模合模，坯料锻压成型为锻件；下模包括多个半模，多个所述半模呈周向设置并且围合成用于成型带环类轴类锻件的模腔，相邻所述半模之间的分型面平行于轴类锻件的轴线；S4：脱模，使半模分离，将锻件移出下模并转移。本申请具有提高了锻造效率的效果。

技术领域

本申请涉及轴类模锻的领域，尤其是涉及一种带环类轴类锻件一体化净成型方法。

背景技术

航空涡扇发动机风扇轴在工作时承受巨大的扭矩载荷，将涡轮功率传递给风扇，带动大尺寸风扇转动并产生推力，现航空涡扇发动机的风扇轴设计发展较快，传统发动机风扇轴设计多为渐变型鼓筒形结构。

最新发展为收口型瓶形结构，如图1所示，一种航空涡扇发动机风扇轴的锻件，依次包括轴段100、圆台段101和轴台段102。轴段100和轴台段102均呈圆柱状，圆台段101呈圆台状，其外径较大的一端与轴段100的一端同轴固定连接。圆台段101外径较小的一端与轴台段102的一端同轴固定连接。此类风扇轴类锻件通常采用自由锻的方式生产。

针对上述中的相关技术，发明人认为自由锻中，锻锤在锻打坯料时需要人工多次调整坯料的位置，从而导致生产效率低的缺陷。

发明内容

为了提升锻造效率，本申请提供一种带环类轴类锻件一体化净成型方法。

本申请提供的一种带环类轴类锻件一体化净成型方法采用如下的技术方案：

一种带环类轴类锻件一体化净成型方法，主要包括以下步骤：S1：加工坯料，将棒料加工成挤压坯料；S2：加热坯料，将挤压坯料加热至初始挤压温度；S3：锻压，将加热后的坯料转移至下模中，上模和下模合模，坯料锻压成型为锻件；下模包括多个半模，多个所述半模呈周向设置并且围合成用于成型带环类轴类锻件的模腔，相邻所述半模之间的分型面平行于轴类锻件的轴线；S4：脱模，使半模分离，将锻件移出下模并转移。

通过采用上述技术方案，能通过模锻的方式锻造相关技术中风扇轴的锻件。整个锻压的过程中，仅需将坯料放置于下模中，锻压完成之后再将半模分离便可以实现脱模，无需频繁的调整坯料的位置，相较于自由锻，提高了锻造效率。坯料在模腔内受压成型，锻件整体变形充分均匀，金属流线连续随形，组织致密，表面质量好。模锻能够提高锻件整体的流线完整性、应力均匀性和组织性能一致性。并且由模锻成型的锻件的尺寸精度更高，锻件的加工余量更小，从而提升了原料利用率。

可选的，于S2中，初始挤压温度为1000～1180℃。

通过采用上述技术方案，将坯料的温度超过再结晶温度，降低锻造过程中坯料形变产生的内应力，减少出现坯料开裂的情况。

可选的，于S3之前，加热上模和下模至预热温度，预热温度为200～350℃。

通过采用上述技术方案，一方面，能够保护模具，因为模具接触加热后的锻件，会使模具的短时间内温度变化较大，从而容易导致模具损坏。另一个方面保护锻件，因为加热后坯料和冷的模具接触后，坯料表面的温度会快速降低，导致坯料内外温度差较大，可能导致坯料变形不均匀的问题。

可选的，于S3之前，在加热后的坯料表面涂覆锻造润滑剂。

通过采用上述技术方案，降低坯料和模具之间的摩擦力，一方面，使得坯料形变更加均匀，另一方面，便于锻件脱模。

可选的，所述下模包括开设有空腔的外模和放置于外模内的内模，所述内模开设有所述模腔，所述内模包括至少两个所述半模，所述半模远离模腔一侧与外模的空腔内壁抵接；于S4中，将内模和锻件一同从外模内顶出，然后将半模分离。