[发明专利]1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安装边的制造方法及模具

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种航空发动机矢量尾喷用1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安 装边的制造方法及模具。

背景技术

1Cr11Ni2W2MoV合金是一种马氏体型热强不锈钢，其室温拉伸强度、持久 强度极限及蠕变强度极限均较高，综合性能好；在航空工业中主要用于制造发 动机的机匣、内/外环、壳体及安装边等零部件。

1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安装边是航空发动机矢量尾喷的一种常用零 件。目前，1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安装边的成形制造方法有两种：

1)采用拉拔成形得到方块形胚料，然后用线切割去除余料成形；

2)对板材进行线切割、氧焊气割成形。

采用第一种方法，切削去除的材料较多，造成的资源浪费较大，不符合可 持续发展的要求；

采用第二种方法，在安装边厚度、高度较大时，易受板材厚度影响，成形 后的安装边性能往往不能满足使用要求。

而且，上述两种制造方法还存在：1)加工周期长；3)成形后，流线完整 性遭到破坏；3)后续数控机加工成本高，不适于批量生产等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安装边 的制造方法及模具，采用整体环件制坯，用跑道形专用模具实现安装边两端部 的整形，解决现有成形制造方法资源利用率低，加工周期长，流线完整性易遭 破坏，成本高，不适于批量生产等技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安装边的制造方法，其特征在于包含以下步 骤：

1)制胚

将棒材按要求锯切，然后用燃气炉或电炉对锯切好的棒材预热至750℃± 10℃并保温，保温时间为棒材有效厚度×(4～6)min/10mm；然后再将棒料加 热至1146℃～1160℃并保温，保温时间为棒材有效厚度×(4～6)min/10mm；在 保温条件下对棒料进行镦粗、冲孔、预轧、终轧后获得圆环形环坯；

2)成形

将环坯置于上、下砧板间，压机通过上砧板对环坯施加压力800T～2500T， 在上下砧板的挤压作用下，环胚形成椭圆跑道雏形，上下两腰部内凹，左右两 端曲率增加。

3)腰部整形

将矩形马杠穿过环胚并平放在马架上，矩形马杠工作面与环胚内凹腰部接 触，然后上砧板对环胚腰部施加压力，在上砧板和马杠的挤压下，腰部内凹面 变平整；来回调节环胚和矩形马杠的接触位置对两腰部各处整形，最终使环胚 两腰部为平行平面；

4)端部整形

将马杠穿过环胚并平放在马架上，马杠弧形工作面与环胚端部内侧接触， 上砧板对环胚端部施加压力，在上砧板和马杠的挤压下，端部接触面形成圆弧 形；来回调节环胚和马杠的接触位置对两端部内侧各处整形，使两端部呈近似 半圆形；

再将圆弧形内形胎模安装在马杠上，马杠穿过环胚平放在马架上，环胚端 部内侧与内形胎模的圆弧面契合，外形胎模设置在环胚端部外侧，环胚端部外 侧与外形胎模的凹形下表面契合，上砧板通过外形胎模的上表面平面施加压力， 在挤压作用下，环胚端部得到与胎模尺寸一致的半圆形；

5)平端面

将整形后的环胚平放在下砧板上，由上砧板施加压力800T～2500T，将环胚 平端面至要求高度。

一种在1Cr11Ni2W2MoV合金跑道形安装边制造中使用的模具，其特征在于： 所述模具为用于整形的胎模，包括内形胎模和外形胎模，内形胎模的上表面为 圆弧面，与环胚端部内侧契合，内形胎模的下表面为沟槽，与马杠安装契合； 外形胎模的下表面为圆弧凹面，与环胚端部外侧契合，外形胎模的上表面为平 面，与上砧板接触，传递压力。

本发明的有益效果在于：1)采用内、外形胎膜对环胚进行整形，避免因定 制异形马杠而产生的高成本，模具简单，通用性强，使整形方便、快捷，提高 了成形效率。2)由于采用整体环件制胚，胚料形状与零件更接近，壁厚均匀， 后续加工余量小，材料浪费少，缩短了加工周期，降低了成本，能够保证流线 完整性，适用于批量生产。

附图说明

本发明附图说明如下：

图1为环胚成形示意图；

图2为环胚腰部整形示意图；

图3为环胚端部整形示意图；