风扇轴空心挤压成形方法与流程

1.本发明涉及一种挤压成形方法，特别是涉及了一种风扇轴空心挤压成形方法。


背景技术：

2.风扇轴为连接风扇转子的关键部件，结构复杂，具有长径比大、薄壁、变截面等特点。发动机工作时，风扇轴承受很大的轴向负荷及径向载荷，要求构件具有高静强度、抗扭转强度和抗疲劳性能。但国内在风扇轴锻件的制备工艺上，普遍采用胎膜锻 自由锻的组合工艺成形，该工艺生产的风扇轴的大端和杆部的过渡区域变形不充分，晶粒相对较大，整个锻件的组织和性能不均匀，且锻件的流线不连续，无法依靠材料变形实现锻件组织细化及整体组织的均匀化。而且沿用传统的胎膜锻 自由锻的组合工艺成形存在过渡区域变形不充分和晶粒相对较大、锻件的流线不连续等问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种空心挤压成形方法，能够获得具有变形量大、一次成形、流线连续、组织和性能均匀性好等优点的风扇轴锻件。
4.为解决上述技术问题，本发明所述风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，采用了以下步骤：
5.第一步，将坯料加热到锻造温度保温；
6.第二步，将模具的各模块预热到300℃后，按照顺序组装完成，并在模具型腔内壁涂抹润滑剂；
7.第三步，将加热好的坯料转移至下模具上，穿过导向套立于下模具挤压筒型腔内，对中后移开导向套，驱动上模具下降至挤压头与坯料接触，加大驱动力将坯料挤压至挤压模具型腔内，完全充满后，将上模具抬起，并将下模具翻转过来，用下模具底端的顶杆将风扇轴锻件顶出。
8.特别地，所述挤压模具包括上模具和下模具，所述上模具由挤压杆和挤压头组成，下模具由导向套、上挤压筒、下挤压筒、大紧固套、卡销、上挤压模、下挤压模、小紧固套和顶杆组成，下模具型腔内壁采用润滑套结构。
9.特别地，所述上挤压筒和下挤压筒之间采用小紧固套固定。
10.特别地，所述上挤压模和下挤压模之间采用小紧固套固定。
11.特别地，所述下挤压筒和上挤压模之间采用大紧固套固定。
12.特别地，所述大、小紧固套采用卡销连接。
13.特别地，所述润滑套采用紫铜材料，放置前预热至80℃～100℃。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
15.本发明所述风扇轴空心挤压成形方法，在国内首次采用挤压工艺生产风扇轴锻件，实现了风扇轴锻件的一次挤压成形，保证了锻件的流线完整性，挤压过程变形量大，锻件晶粒细小均匀，组织和性能良好。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细说明。
17.图1是本发明所述挤压模具下模具结构示意图。
18.图2是本发明所述挤压模具上模具结构示意图。
具体实施方式
19.本发明所述风扇轴空心挤压成形方法，风扇轴所用材料为c250，按照一定的规格下料后，将c250坯料加热到1150℃的锻造温度保温；将下模具的导向套、上挤压筒、下挤压筒、上挤压模、下挤压模等模块预热至300℃保温，保温时间大于24小时，注意预热时模具下端面位置加垫较大的垫块，保证预热效果和预热炉的安全；将预热好的模块按照顺序组装完成，并在模具型腔内壁涂抹润滑剂；将加热好的坯料转移至下模具上，穿过导向套立于下模具挤压筒型腔内，对中后移开导向套，驱动上模具下降至挤压头与坯料接触，加大驱动力将坯料挤压至挤压模具型腔内，完全充满后，将上模具抬起，并将下模具翻转过来，用下模具底端的顶杆将风扇轴锻件顶出。
20.所述挤压模具包括上模具和下模具。如图2所示，上模具由挤压杆11和挤压头12组成；如图1所示，下模具由导向套1、上挤压筒2、下挤压筒3、大紧固套4、卡销5、上挤压模6、下挤压模7、小紧固套8和顶杆9组成，下模具型腔内壁采用润滑套10结构。上挤压筒2和下挤压筒3之间，以及上挤压模6 和下挤压模7之间采用小紧固套8固定。下挤压筒3和上挤压模6之间采用大紧固套4固定。润滑套10采用紫铜材料，放置前预热至80℃～100℃。


技术特征：
1.一种风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，采用了以下步骤：第一步，将坯料加热到锻造温度保温；第二步，将模具的各模块预热到300℃后，按照顺序组装完成，并在模具型腔内壁涂抹润滑剂；第三步，将加热好的坯料转移至下模具上，穿过导向套立于下模具挤压筒型腔内，对中后移开导向套，驱动上模具下降至挤压头与坯料接触，加大驱动力将坯料挤压至挤压模具型腔内，完全充满后，将上模具抬起，并将下模具翻转过来，用下模具底端的顶杆将风扇轴锻件顶出。2.根据权利要求1所述的风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，所述挤压模具包括上模具和下模具，所述上模具由挤压杆和挤压头组成，下模具由导向套、上挤压筒、下挤压筒、大紧固套、卡销、上挤压模、下挤压模、小紧固套和顶杆组成，下模具型腔内壁采用润滑套结构。3.根据权利要求1或2所述的风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，所述上挤压筒和下挤压筒之间采用小紧固套固定。4.根据权利要求1或2所述的风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，所述上挤压模和下挤压模之间采用小紧固套固定。5.根据权利要求1或2所述的风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，下挤压筒和上挤压模之间采用大紧固套固定。6.根据权利要求1或2所述的风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，所述大、小紧固套采用卡销连接。7.根据权利要求1或2所述的风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，所述润滑套采用紫铜材料，放置前预热至80℃～100℃。

技术总结
本发明公开了一种风扇轴空心挤压成形方法，其特征在于，将坯料加热到锻造温度保温；将模具的各模块预热到300℃后，按照顺序组装完成，并在模具型腔内壁涂抹润滑剂；再将加热好的坯料转移至下模具上，穿过导向套立于下模具挤压筒型腔内，对中后移开导向套，驱动上模具下降至挤压头与坯料接触，加大驱动力将坯料挤压至挤压模具型腔内，完全充满后，将上模具抬起，并将下模具翻转过来，用下模具底端的顶杆将风扇轴锻件顶出。该工装主要用于低压涡轮轴锻件的热处理，能够使低压涡轮轴锻件受热均匀的同时，保证长轴部分不会变形，以及锻件摆放的稳定性。该方法能够获得具有变形量大、一次成形、流线连续、组织和性能均匀性好等优点的风扇轴锻件。主要用于风扇轴锻件的挤压成形。风扇轴锻件。主要用于风扇轴锻件的挤压成形。风扇轴锻件。主要用于风扇轴锻件的挤压成形。


技术研发人员：刘志棋 罗通 刘柱柱
受保护的技术使用者：贵州安大航空锻造有限责任公司
技术研发日：2021.12.26
技术公布日：2022/4/1