本发明属于地井阀筒形阀体半固态成形制造,特别涉及地井阀筒形阀体的半固态旋挤锻复合成形工艺。
背景技术:
1、随着民航的发展,机坪供油管网系统成为飞机加油的主流方式。机坪供油系统通过连接管线加油车来实现飞机燃油供应。当飞机需要加油时,管线加油车一端通过加油接头与飞机油箱连接,另一端通过地井接头与机坪上地井阀连接。地井阀一般安装于停机坪加油管网末端,位于地井阀筒形阀体中,主要作用是与加油车接头对接实现航空煤油的通断控制。地井阀筒形阀体可以有效防止了因地面沉降和地震等自然灾害对供油管网的损坏。
2、金属切屑的回收利用方法大致可以分为两大类:传统方法和直接转换法。传统回收方法需要消耗大量的能源。直接转换法虽然降低了能源消耗,但是对切屑材料的力学性能以及切屑大小有一定的限制条件。目前,金属切屑的应变能没有得到较好的应用。
3、传统的地井箱是通过分别制造内外井筒得来的,需要额外的装配过程。车削过程中存在大量材料切削浪费,金属纤维被切断,零件的机械性能降低。铸造无法充分拥有材料本身所能够达到的力学性能。形状复杂构件的锻造存在着材料质量利用率低、成形载荷大等缺点;同时,较低的材料质量利用率又造成合金元素资源的浪费。在板料液压拉深工艺中,需要液压系统提供的流体压力高,这就为液压系统的设计提出了较高的要求。而且,现有的板料液压成形技术对于低塑性材料的研究较少。单一加工方式存在诸多缺陷。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种地井阀筒形阀体的半固态旋挤锻复合成形工艺,通过该工艺能够制备出拥有半固态球晶组织的高性能的地井阀筒形阀体。
2、为了达到上述目的,本发明采取的技术方案为:
3、地井阀筒形阀体的半固态旋挤锻复合成形工艺,包括以下步骤:
4、步骤1.完成半固态球晶材料制备;首先,将铝合金6061切屑碎料放入位于多级伸缩式液压缸的第一级液压缸上侧的中频感应加热筒式下模具与中频感应加热圆饼式下模具组成的型腔内;接着,下降中频感应加热凸式上模具直至将铝合金6061切屑碎料压平获得圆饼状坯料;最后,控制中频感应加热筒式下模具、中频感应加热圆饼式下模具和中频感应加热凸式上模具同时升温至铝合金6061切屑碎料材料的半固态温度620℃,并保温10min,制备出平均晶粒尺寸大小为30μm~50μm、且平均晶粒球化程度大于等于0.6的铝合金半固态球晶材料;
5、步骤2.完成半固态旋挤锻复合成形;控制中频感应加热凸式上模具向下做“旋转进给”运动实现对步骤1制备的铝合金半固态球晶材料的“旋挤变形”,使得铝合金半固态球晶材料逐步充满中频感应加热凸式上模具内部的空间,形成半固态球晶组织式地井阀筒形阀体;接着,控制多级伸缩式液压缸的第一级液压缸“向上运动”,在第一级液压缸和中频感应加热凸式上模具的共同作用下,继续对半固态球晶组织式地井阀筒形阀体施加“旋挤锻”变形,获得半固态球晶组织与锻造纤维组织复合式地井阀筒形阀体;
6、步骤3.完成半固态球晶组织与锻造纤维组织复合式地井阀筒形阀体取出;当步骤2成形出半固态球晶组织与锻造纤维组织复合式地井阀筒形阀体后,控制中频感应加热凸式上模具“向上运动”,同时控制多级伸缩式液压缸的第二级液压缸、第三级液压缸、第四级液压缸和第五级液压缸“向上运动”将中频感应加热筒式下模具顶出,从而顺利取出半固态球晶组织与锻造纤维组织复合式地井阀筒形阀体。
7、相对于现有技术,本发明将切屑诱发半固态旋挤锻复合成形工艺用于制备地井阀筒形阀体具有以下优点:
8、1.将地井阀筒形阀体内外井筒一体制造,避免钻内外井筒装配时用的螺纹孔,避免内外井筒装配的麻烦过程。
9、2.充分利用切屑碎料的应变能诱发半固态。通过加热线圈将切屑碎料加热到半固态温度,利用切屑碎料的预变形使材料内部具有大量的应变能,以方便后续制备半固态坯料,避免机械搅拌法和电磁搅拌法的缺陷。
10、3.利用半固态成形地井阀筒形阀体,半固态变形抗力低,材料利用高、成品率高。
11、4.多种成形方式复合,充分利用旋挤和锻造的优势。旋转挤压通过增加变形切应力,加大切应变细化晶粒,从而提高材料性能。半固态锻造后表面光洁、强度高、有较好的内部组织性能。
12、5.与传统的筒形件加工工艺相比,该工艺能够节约生产成本,提高生产效率,可以加工形状复杂零件。成形零件材料晶粒细小而均匀,组织致密,具有较高的尺寸精度,缺陷少,表面光洁,综合性能好。
1.一种地井阀筒形阀体的半固态旋挤锻复合成形工艺,其特征在于,包括以下步骤: