采用铝合金制造的航空航天等领域使用的回转体零部件,如筒形壳体锻件等,由于锻件的壁厚较薄,高度较高,再加上锻件尺寸精度、性能及组织要求也较高,增加了轧制成形的难度。
中国发明专利说明书CN101279344中公开了铝合金异形环件的轧制成形方法。该方法将铝合金棒料经过镦粗、冲孔、轧环制坯,再将坯料装入轧环模具中轧制成形,通过控制轧制过程与各工艺步骤中的变形量,轧制出性能良好的异形环件。
中国发明专利说明书CN102085549A中则公开了铝合金高筒环锻件的辗轧成形方法。该方法是将坯料制成环轧坯后,在轧制时随动模套与环件同时转动。同时控制变形量以及轧制速度,轧制出性能良好的异形环锻件。上述方法由于增加随动模套,增加环件制造成本。而且轧制过程中环件与随动模套间存在相对滑动,难以控制,影响了此方法的适用性。
上述两种成形方法都存在以下问题:在轧制薄壁的铝合金高筒环件时,由于坯料在冲孔后,仍然存在很大的鼓肚,轧制时材料流动情况难以控制。而且辗轧模具孔型与预轧坯之间激烈摩擦,造成轧制不稳定,容易失稳,出现轧扁和喇叭口等现象。而制坯时由于坯料两端材料过少,轧制时环件转动速度快、无摩擦,环件两端温度低,变形抗力相对较大,而且轧制成形时材料大部分沿径向流动,轴向材料流动较少,造成最终成形环件两端壁厚不够,达不到要求。