CN111531097B - 一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法，对于锻后里孔和外圆的同心度超差，且最薄处壁厚小于精加工工序要求毛坯尺寸的锻件进行回修；回修时先采用马杠扩孔法把锻件的壁厚全部压至与最薄处壁厚相同尺寸，得到一个里孔和外圆同心，但内径尺寸、外径尺寸均大于筒类锻件成品尺寸的筒形件；将一个外径与成品筒类锻件内径尺寸相同的芯轴穿入筒形件的里孔中，上下砧锻压筒形件的外圆，最终得到符合要求的筒类锻件成品。本发明能够对原本需要报废的锻件进行修复，使其达到加工尺寸要求，从而提高成品率，减少经济损失。

Description

一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法
技术领域
本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法。
背景技术
筒形锻件在锻造过程中由于受加热温度不均匀的影响，坯料各部位的强度存在偏差，导致芯轴拔长时筒形锻件的壁厚会出现不均匀的问题。由于该问题的普遍存在，锻件加工企业在制定锻造工艺时，不得不采用加大里孔锻造余量的方法，有的里孔余量甚至达到了外圆余量的2倍。但是，虽然里孔余量加大了，当壁厚不均问题很严重时，或里孔与外圆出现严重的偏心问题时，仍然会导致锻件无法满足精加工要求，最终导致锻件报废，造成经济损失。
发明内容
本发明提供了一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法，能够在筒形锻件出现壁厚不均或里孔与外圆严重偏心的缺陷时，对原本需要报废的锻件进行修复，使其达到加工尺寸要求，从而提高成品率，减少经济损失。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法，包括以下步骤：
S1：铸造钢锭，钢锭重量为筒类锻件成品重量的1.5～2.5倍；
S2：钢锭按设定的加热工艺曲线进行加热；
S3：第一火次锻造；把钢锭的冒口锻造成用于锻造操作机夹持的钳口，切掉锭尾，然后钢锭返炉加热；
S4：第二火次锻造；把钢锭先整体镦粗，然后拔长成圆柱状；切掉钳口部位，完成下料后返炉加热；
S5：第三火次锻造；将下料后的坯料镦粗至高径比为0.4～0.6，用冲子冲出中心孔；
S6：第四火次锻造；采用芯轴拔长法，将冲孔后的坯料拔长至筒类锻件成品的长度；
S7：测量拔长后的锻件，如果里孔和外圆的同心度超差，再测量锻件最薄处的壁厚，如果该处壁厚小于精加工工序要求的毛坯尺寸，则进行回修；
回修时先采用马杠扩孔法把锻件的壁厚全部压至与最薄处壁厚相同尺寸，得到一个里孔和外圆同心，但内径尺寸、外径尺寸均大于筒类锻件成品尺寸的筒形件；将一个外径与成品筒类锻件内径尺寸相同的芯轴穿入筒形件的里孔中，上下砧锻压筒形件的外圆，最终得到符合要求的筒类锻件成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够在筒形锻件出现壁厚不均或里孔与外圆严重偏心的缺陷时，对原本需要报废的锻件进行修复，使其达到加工尺寸要求，从而提高成品率，减少经济损失。
附图说明
图1为本发明实施例所述筒类锻件的结构示意图。
图2为本发明实施例所述钢锭的加热工艺曲线。
图3为本发明实施例所述第一火次锻造时压钳口、切锭尾的工序流程图。
图4为本发明实施例所述钢锭镦粗、拔长和切钳口下料的工序流程图。
图5为本发明实施例所述坯料镦粗和冲孔的工序流程图。
图6为本发明实施例所述芯轴拔长的工序示意图。
图7为本发明实施例所述芯轴拔长后锻件里孔和外圆存在偏心缺陷的筒类锻件主视图。
图8为图7的侧视图。
图9为本发明实施例所述马杠扩孔的工序示意图。
图10为本发明实施例所述上下砧锻压的工序示意图。
图中，1.筒类锻件 2.钢锭 3.冒口 4.锭尾 5.芯轴一 6.上平砧 7.下平砧 8.筒形件 9.马杠 10.马架 11.芯轴二
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图10所示，本发明所述一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法，包括以下步骤：
S1：铸造钢锭2，钢锭2重量为筒类锻件1成品重量的1.5～2.5倍；
S2：钢锭2按设定的加热工艺曲线进行加热；
S3：第一火次锻造；把钢锭2的冒口3锻造成用于锻造操作机夹持的钳口，切掉锭尾4，然后钢锭2返炉加热；
S4：第二火次锻造；把钢锭2先整体镦粗，然后拔长成圆柱状；切掉钳口部位，完成下料后返炉加热；
S5：第三火次锻造；将下料后的坯料镦粗至高径比为0.4～0.6，用冲子冲出中心孔；
S6：第四火次锻造；采用芯轴拔长法，将冲孔后的坯料拔长至筒类锻件1成品的长度；
S7：测量拔长后的锻件，如果里孔和外圆的同心度超差，再测量锻件最薄处的壁厚，如果该处壁厚小于精加工工序要求的毛坯尺寸，则进行回修；
回修时先采用马杠扩孔法把锻件的壁厚全部压至与最薄处壁厚相同尺寸，得到一个里孔和外圆同心，但内径尺寸、外径尺寸均大于筒类锻件成品尺寸的筒形件8；将一个外径与成品筒类锻件内径尺寸相同的芯轴二11穿入筒形件8的里孔中，上下砧锻压筒形件8的外圆，最终得到符合要求的筒类锻件1成品。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
本实施例中，筒类锻件如图1所示，该筒类锻件成品(精加工前毛坯)的内径(里孔尺寸)为Φ700mm，外径(外圆尺寸)为Φ1400mm，壁厚为350mm；其锻造过程具体包含以下步骤：
第一步，将钢锭2按照图2的加热工艺曲线进行加热，使得钢锭2完全奥氏体化，大幅度降低钢锭变形抗力的同时提高钢锭的塑性，满足锻造的需求。
第二步，进行第一火次的锻造；如图3所示，将钢锭2的冒口3压成适合锻造操作机夹持的钳口形状；将钢锭2的锭尾4切除，防止锭尾4质量不好的料留到锻件上。完成上述操作后将钢锭2返回加热炉中，加热时间需能够满足下一火次大变形量镦粗工序的需求，保温温度为1220～1280℃。
第三步，进行第二火次的锻造；如图4所示，将钢锭2进行整体的镦粗和拔长，目的是通过大的锻造变形量来消除钢锭铸造过程中产生的各种铸造缺陷，消除铸造缺陷后，将钳口部位去除，为下一火次的镦粗和冲孔做准备。然后将钢锭2返回加热炉中，保温温度为1220～1280℃，保温时间为2小时以上。
第四步，进行第三火次锻造；如图5所示，把下料后的坯料先放在回转台上，整体镦粗至高径比为0.6左右，利用冲子在坯料的中心部位进行冲孔操作，将坯料的中心部位冲出一个中心孔。如果筒类锻件的里孔小于冲子的直径，则选择直径比芯轴一直径大50mm的冲子进行冲孔，然后下一火次直接利用芯轴一进行拔长。如果筒类锻件的里孔尺寸超过了冲子的直径，则完成中心冲孔后利用马杠扩孔工序将坯料的里孔先进行扩大，然后选用合适的芯轴一5进行芯轴拔长工序。该工步完成后，将坯料返回加热炉中，保温温度为1220～1280℃，保温时间为2小时以上。
第五步，如图6所示，将冲完中心孔的坯料进行芯轴拔长工序，拔长的顺序是先拔长锻件右端的端面附近部位，然后拔长左端部位，之后由右向左进行拔长。先拔长两端是为了防止锻件因温度下降、塑性降低而出现端头裂纹，由右向左拔长是为了防止锻件将芯轴一5抱死后难以脱离。
第六步，芯轴拔长结束后，观察、测量锻件，如出现如图7、图8所示的里孔和外圆存在明显偏心的缺陷，且其壁厚的最小厚度部位非常接近甚至小于精加工要求的毛坯壁厚尺寸时，则该锻件需要进行修复。修复前，将锻件返回加热炉中保温温度为1220～1280℃，保温时间为2小时以上。
第七步，如图9所示，利用马杠扩孔装置(包括马杠9和马架10)和，通过控制上平砧6的上砧面与马杠9上表面之间的距离，使得锻件的壁厚都达到最小壁厚尺寸，即使坯料的壁厚一致，得到一个里孔与外圆均稍大于目标锻件的筒形件8。扩孔完成后，将筒形件8返回加热炉中，保温温度为1220～1280℃，保温时间为2小时以上。
第八步，如图10所示，选用外径尺寸与成品筒类锻件1里孔尺寸相同的芯轴二11进行芯轴拔长工序，上平砧6和下平砧7配合锻压，不过本次芯轴拔长需严格控制上平砧6的压下量，通过勤转轻压，逐步收紧锻件的里孔和外圆。其中锻件的里孔由芯轴二11的外圆尺寸控制，锻件的外圆由锻工进行观察并控制尺寸。经过该工序后，即得到外圆和里孔同轴且壁厚均匀的筒类锻件1成品。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种消除筒类锻件壁厚不均缺陷的锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：铸造钢锭，钢锭重量为筒类锻件成品重量的1.5～2.5倍；
S2：钢锭按设定的加热工艺曲线进行加热；
S3：第一火次锻造；把钢锭的冒口锻造成用于锻造操作机夹持的钳口，切掉锭尾，然后钢锭返炉加热；
S4：第二火次锻造；把钢锭先整体镦粗，然后拔长成圆柱状；切掉钳口部位，完成下料后返炉加热；
S5：第三火次锻造；将下料后的坯料镦粗至高径比为0.4～0.6，用冲子冲出中心孔；
S6：第四火次锻造；采用芯轴拔长法，将冲孔后的坯料拔长至筒类锻件成品的长度；
S7：测量拔长后的锻件，如果里孔和外圆的同心度超差，再测量锻件最薄处的壁厚，如果该处壁厚小于精加工工序要求的毛坯尺寸，则进行回修；
回修时先采用马杠扩孔法把锻件的壁厚全部压至与最薄处壁厚相同尺寸，得到一个里孔和外圆同心，但内径尺寸、外径尺寸均大于筒类锻件成品尺寸的筒形件；将一个外径与成品筒类锻件内径尺寸相同的芯轴穿入筒形件的里孔中，上下砧锻压筒形件的外圆，最终得到符合要求的筒类锻件成品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112453412B (zh) * 2020-11-11 2022-08-23 河北小蜜蜂工具集团有限公司 一种烧结金刚石圆锯片加工工艺
CN113770290B (zh) * 2021-09-08 2023-05-16 河南中原特钢装备制造有限公司 大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法
CN114425590A (zh) * 2022-02-10 2022-05-03 鞍钢重型机械有限责任公司 一种带法兰短套筒的锻造方法
CN115921731A (zh) * 2022-11-21 2023-04-07 重庆新承航锐科技股份有限公司 一种l型筒体锻件的自由锻造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460138C (zh) * 2004-08-19 2009-02-11 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 法兰式台阶薄壁长套类锻件的整体随形锻造方法
JP2014200790A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 日立金属株式会社 熱間鍛造方法
CN105834346B (zh) * 2015-01-13 2017-11-03 中国科学院金属研究所 一种使用小压力高效愈合钢锭内部孔洞型缺陷的锻造方法
CN105414430B (zh) * 2015-12-30 2017-07-11 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 带内外台阶大型筒体锻件的仿形锻造方法
CN107008837B (zh) * 2017-05-10 2019-02-22 鞍钢重型机械有限责任公司 一种大型立辊锻件的低成本自由锻方法
CN109201984B (zh) * 2018-10-08 2019-12-10 东南大学 一种锥形筒体的锻造方法

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