一种采用椭圆环锻件生产非标准半环零部件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种采用椭圆环锻件生产非标准半环零部件的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：椭圆环锻件的设计；制造标准环；预制椭圆环锻件，得到的椭圆环锻件做去应力处理；将所述椭圆环锻件划线切半环；将得到的半环进行机加工得最终产品。本发明专利技术相对于现有技术，具有明显的技术效果，克服了现有技术中存在的缺陷，适于各类半环产品生产的推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前，针对非标准半环零部件的加工方法一直存在技术上的困难。本领域中所指的非标准半环锻件，通常形状结构如图1。其中R和r为半环外、内径，A、B为过中心线的弦长，非标准半环零部件的截面一般为矩形也可为异形截面。目前对于非标准半环零件的制造主要有两种方式，一是采用自由锻方式将坯料锻成矩形截面的长条，再使用压机将长条在特定弧度的模具上逐步弯曲成半环锻件，然后机加成型；另一种方式是将两个半环相对拼接成一个整环，由于拼接面一般均不在半环的中心面，因此，这个整环的形状类似于一个椭圆环，形状如图2中A。在考虑后期的变形和加工余量情况下，需要将椭圆环内外径和高度通过包容体圆环余量设计为标准圆环，如图2中双点划线B所示，再通过环锻工艺完成对包容体标准环锻件的制造，最后再将环锻件从中心切割后分别进行机加工得到最终非标准半环产品。从以上两种工艺方案可看出，第一种方法，也称为自由锻设计，工序周期长、操作质量不易控制、且生产效率低，目前已很少采用；第二种方法，也称为包容体环锻设计(标准环锻件设计)，一次可以生产2件非标准半环产品，生产效率高，且采用环乳机生产环锻件的尺寸和质量控制较容易实现。但是，当要求的非标准半环产品两端过中心的弦长A、B越大时，通过第二种工艺生产所需的材料就会急剧增加，截至目前仍然没有很好的解决产品生产过程中的余量精化问题。
技术实现思路
为了进一步解决上述非标准半环零部件生产过程中的余量精化问题，本专利技术提供一种采用椭圆环锻件生产非标准半环零件的设计及制造方法。本专利技术提供的所述制造方法包括如下步骤:第一步椭圆环锻件的设计；第二步制造标准环；第三步预制椭圆环锻件，得到的椭圆环锻件做去应力处理；第四步将所述椭圆环锻件划线切半环；第五步将得到的半环进行机加工得最终产品。优选的，所述第一步椭圆环锻件的设计是将半环拼接后的形状转换为椭圆形状，并在椭圆的基础上设计余量。优选的，所述半环拼接，是将非标准半环零件沿其圆心旋转180°后再相对拼接以使半环两端过中心的弦长(A、B)不相等时得到的椭圆环锻件长短轴相差最小。优选的，所述椭圆环锻件设计，是将得到的拼接环按椭圆形状加放余量，并使外径的加放余量大于内径的加放余量。优选的，所述第二步制造标准环是将加放余量后的椭圆环锻件根据体积和截面不变将椭圆形状转换为标准环。优选的，所述第三步预制椭圆环锻件是经过切料、加热、锻造制环坯、辗环工序得到标准环锻件，将标准环锻件经预热后通过拉伸装置将环件整形为椭圆环锻件。优选的，得到的椭圆环锻件再通过去应力和稳定化处理。优选的，所述拉伸装置是由顶出油缸、底座以及垫块工装组成。优选的，所述第四步划线切半环是通过划线，将椭圆环沿短轴方向切开，分为两个椭圆半环。本专利技术所采用制造工艺利用了椭圆和圆在形状转化时的特点，设计时通过半环拼接形成椭圆环，经过加放余量设计椭圆环锻件，再由椭圆环转换为标准圆环的逆向设计思路。生产时通过锻造、辗环得到逆向设计的标准环锻件，再经过拉伸装置实现标准圆环锻件变形为椭圆环。再经过后续划线、切割及加工得到半环产品。本专利技术提供的椭圆环锻件设计和制造工艺，改进了传统标准环锻件的余量设计方式，利用半环拼接后椭圆的形状特点，按椭圆环形状设计余量，极大降低了锻件余量消耗，同时更好的保持了环锻件的金属纤维流线，有利于产品组织性能的稳定。同时，与传统标准环锻件工艺相比没有增加大的设备投入，只需要增加一个简易的拉伸装置即可，生产效率与原方案基本相同，而余量却极大精化，尤其在生产特大型非标准半环产品时有突出的经济效益。进一步的，由于椭圆环锻设计余量更均匀，在后续机加工时，不易产生加工变形，更容易保证非标准半环的产品加工质量。进一步的，本专利技术的采用椭圆环锻件的工艺设计原理和制造工艺与传统自由锻和标准环锻件相比，还有以下明显的技术效果:1、采用本专利技术的工艺方案，较包容体环锻设计和自由锻设计分别节省材料20%?30%以上，且过半环弦长A、B越大时节约效果越明显；2、采用本专利技术的工艺方案，较半包容体环锻设计和自由锻设计更具操作性，且工艺风险小；3、在产品热处理过程中，本专利技术的工艺方案是整环热处理，便于吊装操作，有效防止产品变形，降低了生产过程的安全风险，不需要制作专用吊具，且能避免变形，操作过程中安全性高；4、通过本工艺方案生产的半环加工余量较小且分配均匀，加工后产品变形较小，而采用包容体环锻设计和自由锻设计生产的产品由于余量较大且分配不均给产品后续加工带来较大变形。5、采用本专利技术的工艺方案设计的标准环锻件较采用上面自由锻和包容体环锻设计的环锻件余量更精，且同样易于在辗环设备上实现。6、本专利技术的工艺设计原理和制造工艺适用于不同截面形状半环的设计和生产，以及所有可经锻造变形的金属材料的半环生产加工。综上所述，本专利技术相对于现有技术具有明显的技术效果，克服了现有技术中存在的缺陷，适于各类半环产品生产的推广应用。【附图说明】 图1半环广品不意图。图2标准圆环包容体环锻件设计。图3本专利技术椭圆环锻件设计。图4本专利技术半环制造工艺。图5本专利技术拉伸装置及拉伸工艺。【具体实施方式】结合图3，本专利技术椭圆形半环锻件设当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用椭圆环锻件生产非标准半环零部件的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：第一步 椭圆环锻件的设计；第二步 制造标准环；第三步 预制椭圆环锻件，得到的椭圆环锻件做去应力处理；第四步 将所述椭圆环锻件划线切半环；第五步 将得到的半环进行机加工得最终产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘广昌，沈志远，吴燕芬，
申请(专利权)人：中航卓越锻造无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32