CN111375724A - 一种带凸台的封头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带凸台的封头的制造方法，包括以下步骤：制作板坯模具和封头成型模具；锻造钢锭出坯预锻成圆柱体；利用板坯模具将圆柱体压制形成一带有一圈凸台的板型坯料；将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型；通过预制带有凸台的板型坯料压制成型的封头，形状接近成品，大大降低了材料消耗，缩短了制造周期，同时，封头四周凸起的区域形成了连续的金属流线，产品的性能和安全性有一定提高；模具可以多次利用，生产效率快，产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及封头制造技术领域，尤其涉及一种带凸台的封头的制造方法。
背景技术
核反应堆设备需要大量的封头锻件，这些封头往往与接管或支撑性结构件相连，其连接方式一般是通过焊接形成，焊接对零部件性能会产生一定的影响，而且焊缝的检查、维护工作也比较复杂，对设备的使用是一大安全隐患。近年来，设计单位越来越多地提倡一体化制造的思路，对于复杂形状封头锻件的一体化制造方法，国内一些单位目前采用加大余量、利用机加工切削成型的方法，该方法有很多缺点，材料利用率低、成品率低，加工周期长。
发明内容
鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种带凸台的封头的制造方法，通过预制带有凸台的板型坯料压制成型的封头，形状接近成品，大大降低了材料消耗，缩短了制造周期。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种带凸台的封头的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
制作板坯模具和封头成型模具；
锻造钢锭出坯预锻成圆柱体；
利用板坯模具将圆柱体压制形成一带有一圈凸台的板型坯料；
将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型。
依照本发明的一个方面，所述板坯模具为带有凹面的板型下模，所述封头成型模具包括上球模和拉环。
依照本发明的一个方面，所述将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型包括：将板型坯料加热至900℃以上并置于拉环上，上球模对正板型坯料中心下压，板型坯料在上球模与拉环的双重作用下弯曲变形，使得坯料完整的包裹于上球模上，最终得到成品的近似形体。
依照本发明的一个方面，所述锻造钢锭出坯预锻成圆柱体的步骤中：钢锭的始锻温度为：1180±20℃，终锻温度为≥850℃。
依照本发明的一个方面，所述步骤将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型执行后执行以下步骤：进行热处理工艺。
依照本发明的一个方面，所述热处理工艺包括：在≦600℃的炉体中逐渐升温至980-1020℃并保温1-2小时，然后急速水冷；在≦400℃的炉体中逐渐升温至720-760℃并保温2-4小时，然后冷却至常温。
依照本发明的一个方面，所述制造方法还包括以下步骤：对板型坯料进行机加工，优化坯料尺寸。
依照本发明的一个方面，所述制造方法还包括以下步骤：对板型坯料在封头成型阶段的壁厚变化进行预判，增加壁厚减薄区域的厚度。
依照本发明的一个方面，所述制造方法还包括以下步骤：对通过封头成型模具压制成型获得的半成品进行机加工获得成品封头。
依照本发明的一个方面，所述制造方法还包括以下步骤：进行理化试验和成品检验。
本发明实施的优点：本发明所述的带凸台的封头的制造方法，包括以下步骤：制作板坯模具和封头成型模具；锻造钢锭出坯预锻成圆柱体；利用板坯模具将圆柱体压制形成一带有一圈凸台的板型坯料；将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型；通过预制带有凸台的板型坯料压制成型的封头，形状接近成品，大大降低了材料消耗，缩短了制造周期，同时，封头四周凸起的区域形成了连续的金属流线，产品的性能和安全性有一定提高；模具可以多次利用，生产效率快，产品质量稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种带凸台的封头的制造方法示意图；
图2为本发明所述的板坯模具结构示意图；
图3为本发明所述的封头成型模具结构示意图；
图4为本发明所述的板型坯料成型示意图；
图5为本发明所述的带凸台的封头成品示意图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种带凸台的封头的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
步骤S1：制作板坯模具和封头成型模具；
如图2和图3所示，设计制作板坯模具和封头成型模具，所述板坯模具为带有凹面的板型下模，所述封头成型模具包括上球模和拉环。
模腔的尺寸需要充分考虑热膨胀对锻件尺寸形成的影响，必要时对模具进行修复以达到设计尺寸要求，避免锻坯件和预锻件外形过多机加工余量，节省机加工时间。利用有限元仿真技术进行模拟，理论方案可行后设计加工模具，并利用废料进行试模，根据试模情况对模具进行修改，模具完善后进行正式生产。
步骤S2：锻造钢锭出坯预锻成圆柱体；
本次一体化加长接管球形封头锻件产品采用的是合金钢12Cr1MoV材料，钢锭的采购应严格按照化学成分的规定进行采购，尽量减少杂质和其他有害元素的存在。采用炉外精炼加真空脱气工艺技术的镇静钢锭，确保钢锭的纯洁度和均匀性。化学成分要求见下表：
锻件要求具有一定的强塑性指标的搭配，锻件需具有一定的均匀性。因此在锻前，需要对坯料进行墩拔，锻坯，预坯，成形，保证锻件的晶粒度、金属流向和内在质量；锻坯经粗加工去除表面氧化皮和缺陷，超声波检测无内在缺陷再次加热弯曲成形。利于计算机金属原模拟技术检查坯料在模具中的流动变化情况，确保材料能够充满型腔。本次设计的钢锭的始锻温度为：1180±20℃，终锻温度为≥850℃。
步骤S3：利用板坯模具将圆柱体压制形成一带有一圈凸台的板型坯料；
在实际应用中，所述制造方法还包括以下步骤：对板型坯料进行机加工，优化坯料尺寸。
在实际应用中，所述制造方法还包括以下步骤：对板型坯料在封头成型阶段的壁厚变化进行预判，增加壁厚减薄区域的厚度。
步骤S4：将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型。
所述将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型包括：将板型坯料加热至900℃以上并置于拉环上，上球模对正板型坯料中心下压，板型坯料在上球模与拉环的双重作用下弯曲变形，使得坯料完整的包裹于上球模上，最终得到成品的近似形体。根据产品最终尺寸控制凸台的位置，确保弯曲变形后的凸台位置能满足产品交付要求.
在实际应用中，所述步骤将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型执行后执行以下步骤：进行热处理工艺。
在实际应用中，所述热处理工艺包括：在≦600℃的炉体中逐渐升温至980-1020℃并保温1-2小时，然后急速水冷；在≦400℃的炉体中逐渐升温至720-760℃并保温2-4小时，然后冷却至常温。
在实际应用中，所述制造方法还包括以下步骤：对通过封头成型模具压制成型获得的半成品进行机加工获得成品封头。
在实际应用中，所述制造方法还包括以下步骤：进行理化试验和成品检验。
本发明实施的优点：本发明所述的带凸台的封头的制造方法，包括以下步骤：制作板坯模具和封头成型模具；锻造钢锭出坯预锻成圆柱体；利用板坯模具将圆柱体压制形成一带有一圈凸台的板型坯料；将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型；通过预制带有凸台的板型坯料压制成型的封头，形状接近成品，大大降低了材料消耗，缩短了制造周期，同时，封头四周凸起的区域形成了连续的金属流线，产品的性能和安全性有一定提高；模具可以多次利用，生产效率快，产品质量稳定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
制作板坯模具和封头成型模具；
锻造钢锭出坯预锻成圆柱体；
利用板坯模具将圆柱体压制形成一带有一圈凸台的板型坯料；
将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型。
2.根据权利要求1所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述板坯模具为带有凹面的板型下模，所述封头成型模具包括上球模和拉环。
3.根据权利要求2所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型包括：将板型坯料加热至900℃以上并置于拉环上，上球模对正板型坯料中心下压，板型坯料在上球模与拉环的双重作用下弯曲变形，使得坯料完整的包裹于上球模上，最终得到成品的近似形体。
4.根据权利要求1所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述锻造钢锭出坯预锻成圆柱体的步骤中：钢锭的始锻温度为：1180±20℃，终锻温度为≥850℃。
5.根据权利要求1所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述步骤将板型坯料加热至900℃以上并通过封头成型模具压制成型执行后执行以下步骤：进行热处理工艺。
6.根据权利要求5所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述热处理工艺包括：在≦600℃的炉体中逐渐升温至980-1020℃并保温1-2小时，然后急速水冷；在≦400℃的炉体中逐渐升温至720-760℃并保温2-4小时，然后冷却至常温。
7.根据权利要求1至6之一所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括以下步骤：对板型坯料进行机加工，优化坯料尺寸。
8.根据权利要求1至6之一所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括以下步骤：对板型坯料在封头成型阶段的壁厚变化进行预判，增加壁厚减薄区域的厚度。
9.根据权利要求1至6之一所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括以下步骤：对通过封头成型模具压制成型获得的半成品进行机加工获得成品封头。
10.根据权利要求9所述的带凸台的封头的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括以下步骤：进行理化试验和成品检验。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112893729A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 南昌航空大学 | 一种枝杈类锻件锻造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1355076A (zh) * | 2000-11-27 | 2002-06-26 | 中国第二重型机械集团公司 | 带整体支承裙座的厚壁封头的制造方法 |
| CN201438164U (zh) * | 2009-06-11 | 2010-04-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种管材封头 |
| CN104368724A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-02-25 | 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 | 带支承与管嘴的大型厚壁封头锻造成形工艺 |
| CN106051721A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 核电用压力容器一体化封头、其封头板坯及锻造成型方法 |
| CN107252866A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-17 | 四川理工学院 | 核反应堆带多个凸出管嘴大型封头锻件整体锻造成形方法 |
| CN107695163A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 核岛蒸发器封头整体冲压成型装置及冲压成型方法 |
| CN107999661A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-08 | 株洲春华实业有限责任公司 | 用于椭圆封头预压变形的压边装置 |
-
2018
- 2018-12-29 CN CN201811640370.6A patent/CN111375724A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1355076A (zh) * | 2000-11-27 | 2002-06-26 | 中国第二重型机械集团公司 | 带整体支承裙座的厚壁封头的制造方法 |
| CN201438164U (zh) * | 2009-06-11 | 2010-04-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种管材封头 |
| CN104368724A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-02-25 | 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 | 带支承与管嘴的大型厚壁封头锻造成形工艺 |
| CN106051721A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 核电用压力容器一体化封头、其封头板坯及锻造成型方法 |
| CN107252866A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-17 | 四川理工学院 | 核反应堆带多个凸出管嘴大型封头锻件整体锻造成形方法 |
| CN107695163A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-16 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 核岛蒸发器封头整体冲压成型装置及冲压成型方法 |
| CN107999661A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-08 | 株洲春华实业有限责任公司 | 用于椭圆封头预压变形的压边装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112893729A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 南昌航空大学 | 一种枝杈类锻件锻造方法 |
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