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