CN111618220B - 径高比大于10的大型饼类锻件锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了径高比大于10的大型饼类锻件锻造方法。在保证产品质量的前提下，可减少锻造火次，节省原材料火耗，缩短锻造时间，降低生产成本。先将钢锭锻造变形至预定的形状尺寸，再进行压窝，最后再把外沿及凹档旋转压平，其特征在于：所述压窝的方法为上平砧旋转压窝法，对一个面进行压窝后随即翻身180度，对另一个面再进行压窝，最后旋转压平、滚外圆、平整两个被压窝的面、成形。

Description

径高比大于10的大型饼类锻件锻造方法

技术领域

本发明涉及到锻压制造技术领域，通常适用于径高比大于10的大型饼类锻件锻造方法。

背景技术

径高比大于10的大型饼类锻件如顶盖、端盖等等，在其锻造过程中，薄的需要防止出现RST效应，即避免出现内部撕裂，厚的需要压实锻透，控制最后一火的心部变形量和终锻温度，保证晶粒细化，组织正常和较高的致密度，往往需要先高温大变形压实锻透，通常是镦粗+拔长，锻造火次比较多，操作时间比较长，材料火耗大、能源成本高。

发明内容

针对现有径高比大于10的大型中厚饼类锻件锻造方法，锻造火次多、火耗大、能源成本高的缺点，本发明提供了径高比大于10的大型饼类锻件锻造方法，在保证产品质量的前提下，可减少锻造火次，节省原材料火耗，缩短锻造时间，降低生产成本。

本发明的技术方案如下：先将钢锭锻造变形至预定的形状尺寸，再进行压窝，最后再把外沿及凹档旋转压平，其特征在于：所述压窝的方法为上平砧旋转压窝法，对一个面进行压窝后随即翻身180度，对另一个面再进行压窝，最后旋转压平、滚外圆、平整两个被压窝的面、成形。

其进一步特征在于：

所述上平砧旋转压窝法，具体工艺如下：

第一火：下料，将钢锭加热到1250℃，先预变形倒棱、压八方，切除冒口底部，然后下料八方；

第二火：将八方加热到1270℃，然后进行镦粗、滚圆、旋转压平到预计高度，接着按下列步骤操作：用上平砧在锻件的中心旋转压窝出第一凹档，深度为H1，然后再用冲子覆盖密集压窝，下压深度为H2，H1+H2之和为工件当时厚度的10%～15%；设所用的平砧长度为a，宽度为b，锻件的直径为c、a=（0.5～0.7）c、通常选择上平砧的长度为锻件直径2/3上下、冲子直径为饼形锻件最终厚度的1.2倍～1.8倍。

第三火：先将锻件翻转180度，凹档朝下，再次加热至1270℃，接着用原来的上平砧在工件的中心旋转压窝出第三凹档，深度为H3，然后再用冲子密集覆盖下压一定深度为H4，H3+H4之和为工件当时厚度的10%-15%。

或者：

设所用的平砧长度为a，宽度为b，锻件的直径为c，d设为锻件的厚度，a=（0.5～0.7）c，通常选择上平砧的长度为锻件直径2/3上下，b可以为（0.5～1.5）d，实现压窝深度一步到位，第二火次也可以按下面操作：将锻件加热到1270℃，然后进行镦粗、滚圆、旋转压平到预计高度，再用上平砧在锻件的中心旋转压窝出第一凹档，深度为H1， H1为工件当时厚度的10%～15%；

第三火：将工件翻转180度，即凹档朝下，再次加热至1270℃，接着用上平砧在工件的中心旋转压出凹档，凹档深度与上一个面压窝深度相同。

本发明与传统压窝方式不同之处是：传统工艺第一个面压窝之后，要随即把外沿旋转压平，再翻身180°；而本工艺是压窝完成之后，立即翻身180°，直到第二个面也完成压窝之后，再最后旋转压平。然后滚外圆、平整两面、成形。

在第一个面压窝后，凹档内的材料，并不是完全沿横向被挤入到外沿没有压窝的地方，而是绝大部分都向下运动，鼓向另一个面了。所以，当翻转180°再从反方向压窝时，又有绝大部分材料向下运动，并且首先填平了原来的凹档，再继续变形，压出新的凹档。在这两个压窝的过程中，砧下或冲头下的材料，都会产生类似于模锻的变形，处于三向压应力状态，有利于压实锻透疏松类缺陷和消除高温组织。

附图说明

图1为本发明中锻件锻造翻转流程图；

图2为本发明中上平砧旋转压窝俯视的示意图；

图3为本发明中上平砧旋转压窝和冲头压窝之间位置关系的主视图；

图4为本发明中冲头压窝的俯视的示意图。

具体实施方式

本发明，设所用的平砧长度为a，宽度为b，锻件的直径为c，a=（0.5～0.7）c，通常选择上平砧的长度为锻件直径2/3上下； d设为锻件的厚度，b可以为（0.5～1.5）d；冲子直径为饼形锻件最终厚度的1.2倍～1.8倍；

实施例1

第一火：将钢锭加热到1250℃，先进行预变形倒棱、压八方，切除冒口底部，下料八方1500×2760。

第二火：将八方锻件加热到1270℃，进行大变形镦粗、滚圆、旋转压平到480，用长3200×宽600的上平砧，在锻件中心约Φ3200范围内旋转压窝出第一凹档深40，再用Φ700的冲头密集压窝覆盖第一凹档，第二次冲头下压深度为30，两次压窝深度总共70mm。

第三火：锻件翻身180度，即凹档朝下，再次加热至1270℃，再用3200×600的上平砧，在锻件中心约Φ3200范围内旋转压窝出第一凹档深40，再用Φ700的冲头覆盖凹档密集下压，第二凹档压下深度为30。凹档总深还是70mm。这时，位于下方的凹档已基本上被完全压平了。然后旋转压平外沿及凹档至410，滚外圆、平整两个被压窝的面、成形。

实施例2

第一火，将钢锭加热到1250℃，先表面预变形倒棱、压八方，切除冒口底部，下料八方1500×2760。

第二火，将八方加热到1270℃，进行大变形镦粗、滚圆、旋转压平至高度480，然后用长3000×宽300的上平砧在锻件中心约Φ3000范围内直接旋转压窝出凹档深70。（使用长3000×宽300的上平砧，砧宽较窄，若压机力量足够，可以一次性压下70mm。而用3200×600的平砧，由于压下面积较大，压机的力量只能压下40左右。所以在上一个应用实例中，还需要再用冲头再覆盖压下30。）

第三火，将锻件翻转180度，凹档朝下，再次加热至1270℃，还使用3000×300的上平砧，在锻件中心约Φ3000范围内再旋转压窝出凹档深70，最后旋转压平外沿及凹档至高410，滚外圆、平整两面、成形。

本实例中的第二三火次，属于大变形和成形。大变形的关键点在于：当锻件心部温度处于1050℃以上时，被压合的疏松、缩孔等空洞型缺陷，可以通过原子扩散及时焊合并彻底消除。

本发明专利技术巧妙的省略了多余的镦粗，拔长工步，把压实锻透大变形的内容，转移到了成形过程。并且可以在锻件厚度尺寸变化不大的条件下就能很方便地实现，所以，在保证产品质量的前提下，可减少锻造火次1～2火，节省原材料火耗2%～4%，缩短锻造时间20%～40%，降低生产成本10%以上。

Claims (1)

1.径高比大于10的大型饼类锻件锻造方法，先将钢锭锻造变形至预定的形状尺寸，再进行压窝，最后再把外沿及凹档旋转压平，其特征在于：所述压窝的方法为上平砧旋转压窝法，对一个面进行压窝后随即翻身180度，对另一个面再进行压窝，最后旋转压平、滚外圆、平整两个被压窝的面、成形；

所述上平砧旋转压窝法，具体工艺如下：

第一火：下料，将钢锭加热到1250℃，先预变形倒棱、压八方，切除冒口底部，然后下料八方；

第二火：将八方加热到1270℃，然后进行镦粗、滚圆、旋转压平到预计高度，接着按下列步骤操作：用上平砧在锻件的中心旋转压窝出第一凹档，深度为H1，然后再用冲子覆盖密集压窝，下压深度为H2，H1+H2之和为工件当时厚度的10%～15%；设所用的上平砧长度为a，宽度为b，锻件的直径为c、a=（0.5～0.7）c、冲子直径为饼形锻件最终厚度的1.2倍～1.8倍；

第三火：先将锻件翻转180度，凹档朝下，再次加热至1270℃，接着用原来的上平砧在工件的中心旋转压窝出第三凹档，深度为H3，然后再用冲子密集覆盖下压一定深度为H4，H3+H4之和为工件当时厚度的10%-15%；

或者：

设所用的上平砧长度为a，宽度为b，锻件的直径为c，d设为锻件的厚度，a=（0.5～0.7）c，b可以为（0.5～1.5）d，实现压窝深度一步到位，第二火也可以按下面操作：将锻件加热到1270℃，然后进行镦粗、滚圆、旋转压平到预计高度，再用上平砧在锻件的中心旋转压窝出第一凹档，深度为H1， H1为工件当时厚度的10%～15%；

第三火：将工件翻转180度，即凹档朝下，再次加热至1270℃，接着用上平砧在工件的中心旋转压出凹档，凹档深度与上一个面压窝深度相同。

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