CN105728607A - 大型双耳u形锻件成型用的坯料 - Google Patents

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赵晓光
万东海
张令
张明桥
冉熊波
王林
丁忠
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Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd
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Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J1/02—Preliminary treatment of metal stock without particular shaping, e.g. salvaging segregated zones, forging or pressing in the rough

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Abstract

本发明涉及一种大型双耳U形锻件成型用的坯料，所述坯料为中部带有两呈间隔分布的三角形凸起且两端分别带有一矩形凸起的长条状坯料，所述三角形凸起与矩形凸起位于坯料的同一侧，所述三角形凸起到与其相邻的矩形凸起的距离相等。本发明所涉及的大型双耳U形锻件成型用的坯料，其尺寸更加接近最终成品尺寸，能够有效减少机械加工的工时，降低板坯弯曲成型中的变形抗力，降低对成型液压机吨位的要求，因此，与本发明相关的大型双耳U形锻件的弯曲成型技术具有更加广泛的应用空间。

Description

大型双耳U形锻件成型用的坯料
技术领域
本发明涉及一种大型双耳U形锻件成型用的坯料，属于锻造技术领域。
背景技术
国际热核聚变实验堆(简称ITER)计划是2005年由欧盟、中国、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度七方参加建造的国际热核聚变实验堆，目的是研发出可控核聚变技术，并最终为人类提供无限的、清洁的、安全的新能源。该项目中涉及一种大型双耳U形锻件(如图1所示)，该零件采用316LN奥氏体不锈钢材料锻制而成，由于316LN材料属于奥氏体组织，无同素异构转变，晶粒度无法通过热处理进行改善，因此，只有通过控制锻造工艺来保证锻件的晶粒度，又由于该零件形状不规则，316LN材料变形温度范围窄，材料变形抗力大等原因，很难直接锻造成型。
申请人于2014年在申请号为2014104241045的发明专利申请中公开了一种热核聚变堆用双耳U形锻件锻制方法，利用该方法能够生产出满足热核聚变实验堆要求的大型双耳U形锻件，但是该方法仍然存在一些问题。因此，开发出了一种新的大型双耳U形锻件的弯曲成型技术，能够有效地提高产品整体的均匀性，减少机械加工工时，缩短生产周期，降低生产成本。弯曲成型技术中关键的一个环节是成型用的坯料的设计，采用常规的平板弯曲成型存在材料浪费、弯曲抗力大、后期机械加工工时长、制造成本高等问题，无法体现弯曲成型技术的优势。
发明内容
针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种能够有效减少机械加工工时、降低弯曲成型过程中弯曲抗力的大型双耳U形锻件成型用的坯料。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：大型双耳U形锻件成型用的坯料，所述坯料为中部带有两呈间隔分布的三角形凸起且两端分别带有一矩形凸起的长条状坯料，所述三角形凸起与矩形凸起位于坯料的同一侧，所述三角形凸起到与其相邻的矩形凸起的距离相等。
在所述坯料与三角形凸起所在侧相对的一侧加工出两个弧形凹槽，所述弧形凹槽位置与三角形凸起位置处于同一对称轴上。
所述坯料是通过如下的方法制造出来的：将钢锭加热至1150～1180℃，通过镦粗拔长工序制造出一块平板，在平板的一面利用窄铁砧进行拔长，得到两端分别带有第一矩形凸起和中部带有两呈间隔分布的第二矩形凸起的坯料毛坯，将坯料毛坯放入水池中进行冷却，待坯料毛坯温度降至100℃以下时，从水池中吊出，经过机械加工去除第一矩形凸起的余量得到矩形凸起、去除第二矩形凸起的余量得到三角形凸起，从而得到坯料。
本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明所涉及的大型双耳U形锻件成型用的坯料，其尺寸更加接近最终成品尺寸，能够有效减少机械加工的工时，降低板坯弯曲成型中的变形抗力，降低对成型液压机吨位的要求，因此，与本发明相关的大型双耳U形锻件的弯曲成型技术具有更加广泛的应用空间。2、本发明根据大型双耳U形锻件底部圆角处的厚度最大并且底部在弯曲过程中有一定拉长的特点，在设计坯料时，将坯料底部长度减小。3、本发明针对大型双耳U形锻件圆角处厚度问题，根据弯曲路径，在底部设置有三角形凸起作为补偿，坯料在完成一定的弯曲角度后，凸起的补偿部分变成底部的圆角。4、本发明在坯料上与凸起所在侧相对的一侧加工出两个弧形凹槽，每一弧形凹槽与一个凸起对应，凹槽的设计既可以解决弯曲部位易于发生材料聚集的问题，也使得坯料的弯曲更容易进行。
附图说明
图1是本发明大型双耳U形锻件的结构示意图；
图2是本发明坯料的结构示意图；
图3是本发明平板的结构示意图；
图4是本发明坯料毛坯的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图2所示，本发明提出了一种大型双耳U形锻件成型用的坯料1，该坯料1为中部带有两呈间隔分布的三角形凸起2且两端分别带有一个矩形凸起3的长条状坯料1，其中，两三角形凸起2与两矩形凸起3位于坯料1的同一侧，并且，各三角形凸起2到与其相邻的矩形凸起3的距离相等。
进一步地，在坯料1上与三角形凸起2所在侧相对的一侧加工出两个弧形凹槽，弧形凹槽位置与三角形凸起2位置处于同一对称轴上。
本发明坯料1是通过如下过程制造出来的：将钢锭加热至1150～1180℃，通过镦粗拔长工序制造出一块平板4(如图3所示)，在平板4的一面利用窄铁砧进行拔长，得到两端分别带有第一矩形凸起5和中部带有两呈间隔分布的第二矩形凸起6的坯料毛坯7(如图4所示)，将坯料毛坯7放入水池中进行冷却，待坯料毛坯7温度降至100℃以下时，从水池中吊出，经过机械加工(去除第一矩形凸起5的余量得到矩形凸起3，以及去除第二矩形凸起6的余量得到三角形凸起2)得到坯料1(如图2所示)。对坯料1进行超声波探伤，合格后进行后续的弯曲成型。在弯曲工序中，坯料1上的两个三角形凸起2能够起到补偿的作用，弯曲成型后，两个三角形凸起2变成大型双耳U形锻件8底部的圆角。此外，考虑到坯料1弯曲后，弯曲的部位会存在材料聚集的情况，因此，预先在坯料1弯曲部位取出多余金属形成凹槽，既可以解决材料聚集的问题，也使得坯料1的弯曲更容易进行。

Claims (3)

1.一种大型双耳U形锻件成型用的坯料，其特征在于：所述坯料(1)为中部带有两呈间隔分布的三角形凸起(2)且两端分别带有一矩形凸起(3)的长条状坯料(1)，所述三角形凸起(2)与矩形凸起(3)位于坯料(1)的同一侧，所述三角形凸起(2)到与其相邻的矩形凸起(3)的距离相等。
2.如权利要求1所述的大型双耳U形锻件成型用的坯料，其特征在于：在所述坯料(1)与三角形凸起(2)所在侧相对的一侧加工出两个弧形凹槽，所述弧形凹槽位置与三角形凸起(2)位置处于同一对称轴上。
3.如权利要求1所述的大型双耳U形锻件成型用的坯料，其特征在于：所述坯料(1)是通过如下的方法1制造出来的：将钢锭加热至1150～1180℃，通过镦粗拔长工序制造出一块平板(4)，在平板(4)的一面利用窄铁砧进行拔长，得到两端分别带有第一矩形凸起(5)和中部带有两呈间隔分布的第二矩形凸起(6)的坯料毛坯(7)，将坯料毛坯(7)放入水池中进行冷却，待坯料毛坯(7)温度降至100℃以下时，从水池中吊出，经过机械加工去除第一矩形凸起(5)的余量得到矩形凸起(3)、去除第二矩形凸起(6)的余量得到三角形凸起(2)，从而得到坯料(1)。
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