CN101653814B - 一种超大内径锻件双扩工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为一种超大内径锻件双扩工艺。属于环形圈锻造技术领域。它主要是解决现有自由锻造存在留量较大、原材料浪费较多、且工效不高的问题。它的主要特征是：(1)将圆钢加工成所需重量料段；(2)将料段加热至1000～1050℃，放在压力机第一工位压饼；(3)迅速趁热将饼放在第二工位挤压成型，按辗压比选择最小直径冲头，坯高高于成品锻件的30～50％；(4)在第三工位穿孔模中穿孔制成坯料；(5)坯料在扩孔机扩到较大内径；(6)将上述较大内径坯料镦到成品锻件的高度；(7)坯料在具有较粗直径的辗压棍的扩孔机上辗扩成所需的、内经更大的超大内径锻件成品。本发明具有工效高、省材料、精度好的特点，主要用于锻造超所需压力机吨位的超大内径环形圈锻件。
Description
技术领域
本发明属于环形圈锻造技术领域。具体涉及一种锻造超过所需压力机吨位环形圈锻件的超大内径锻件双扩工艺。
背景技术
目前，锻造环形圈通常采用两种方法。一种是自由锻造；另一种是挤压成型、辗扩锻造。自由锻造虽不受多少工艺限制，但留量往往较大，浪费较多的原材料，且工效不高。挤压成型、辗扩锻造虽工效高，省材料，精度好，但对于内径较大的环型圈锻件，往往需要较大吨位的压力机，而较大吨位的压力机价格昂贵，内径较大的环型圈锻件加工数量一般都不大，常规工艺所需的设备吨位又往往不够，工装模具难以承受，工艺制坯难以圆满，节能降耗难以实现。因此，目前锻造环形圈均不得以采用自由锤锻，自由锤锻留量较大，并加工困难，更严重的是浪费国家资源。
发明内容
本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种采用常规低吨位压力机锻造超所需压力机吨位环形圈锻件，工效高，省材料，精度好的一种超大内径锻件双扩工艺。
本发明的技术解决方案是：一种超大内径锻件双扩工艺，其特征在于采用以下工艺步骤：
(1)将圆钢加工成所需重量料段；
(2)将料段加热至1000～1050℃，放在三工位压力机上的第一工位压饼；
(3)迅速趁热将饼放在第二工位挤压成型，成型冲头按辗压比的较大比例选择最小直径冲头，使成型坯高高于成品锻件高度的30～50％；
(4)挤压成型完毕后在第三工位穿孔模中进行穿孔制成坯料；
(5)将上述坯料交于扩孔机扩到较大内径坯料；
(6)然后将上述较大内径坯料镦到成品锻件的高度；
(7)最后将上述具有成品锻件高度的较大内径坯料在具有较粗直径的辗压棍的扩孔机上辗扩成所需的、内经更大的超大内径锻件成品。
本发明的技术解决方案中可采用以下工艺步骤：
(1)将圆钢加热至700～900℃，用160吨位冲床，剪切成所需重量料段；
(2)将料段加热至1000～1050℃，放在250吨三工位压力机上的第～工位压饼；
(3)迅速趁热将饼放在第二工位挤压成型，成型冲头按辗压比的较大比例选择最小直径冲头，使成型坯高高于成品锻件高度的30～50％；
(4)挤压成型完毕后在第三工位穿孔模中进行穿孔制成坯料；
(5)将上述坯料交于250mm扩孔机扩到较大内径坯料；
(6)然后将上述较大内径坯料镦到成品锻件的高度；
(7)最后将上述具有成品锻件高度的较大内径坯料在具有较粗直径的辗压棍的250mm扩孔机上辗扩成所需的、内经更大的超大内径锻件成品。
本发明由于采用挤压成型、双辗扩锻造工艺，即采用直径较小的料芯，以节约原材料；用较高的毛坯高度，进行第一次辗扩，解决制坯困难；用较小设备吨位，可完成较多工序；再进一步镦高后，进行第二次辗扩，达到产品质量的要求，因而可高效、节能、高质量的锻造内径较大的环形圈锻件。
本发明实现了用现有低吨位压力设备锻造超大内径环形圈锻件，工效高，省材料，精度好的特点，避免采用自由锻造而存在留量较大、浪费原材料较多、工效不高的不足，因而达到了本发明的目的。本发明主要用于锻造超所需压力机吨位的超大内径环形圈锻件。
具体实施方式
本发明锻造220mm超大环形圈的工艺流程如下：
1.下料：将Φ60圆钢加热至700～900℃，用160吨位冲床，剪切成长度为80±1mm的料段。
2.加热、压饼：料段放入中频感应加热装置加热至1000～1050℃，放在250吨三工位压力机上的第一工位压饼；中频加热金属损耗小、温度均匀、节奏快、便于实现自动化。
3.挤压成型：迅速趁热将饼放在第二工位挤压成型，成型冲头按辗压比的较大比例选择最小直径冲头，使成型坯高高于成品锻件高度的30～50％。
4.穿孔制坯：挤压成型完毕后在第三工位穿孔模中进行穿孔制成坯料。
5.第一次辗扩：上述坯料交于250mm扩孔机扩到内径为110—130mm的坯料。
6.镦高：然后将上述较大内径坯料镦到高度为25±0.5mm的成品锻件的高度。
7.第二次辗扩：最后将上述具有成品锻件高度的较大内径坯料，放在装有直径为70—80的辗压棍的250mm扩孔机上，辗扩成直径为220mm的超大内径锻件成品。
比如：扩一个内经220mm套圈，按常规最大辗压比1：2计算。成形冲头直径需110mm，这样一是：400吨功位压力机就超负荷、宜损坏，并且料芯要600克左右，多浪费钢材4.6倍。甚致设备工模空间不够。400吨功位压力机也难于完成。采用本工艺，成形冲只需55mm，250吨位压力机就多多有余。而料芯只需130克。且制坯很好。
该工艺突出重点就是：通过第一次辗扩，为最终辗扩提供了较大内孔，壁厚差、平行差又非常小的优良毛坯，为生产出内径超大的锻件，打下了良好基础。通过辗扩制坯，即省钢材，又能提供较好的扩前毛坯，加上毛坯孔大，又能用上较粗辗压棍，使辗压速度又快，产品质量又好。
该工艺节能、降耗，经济效益可观。例如：加工一个外经203mm内经183.5mm高度20mm园环：
两工艺耗钢材比较表
双扩工艺万件效益表
注：钢材7.00元/Kg计算
由以上两表可以看出，一个不算太大的环型圈，仅万件就可为国家节约钢材13.76吨，仅钢材就可增收96320.00元。那么十万件就可为国增收近百吨钢材，增收近百万元。锻件单件双扩工艺确有一定的先进性。
Claims (2)
1.一种超大内径锻件双扩工艺，其特征在于采用以下工艺步骤：
(1)将圆钢加工成所需重量料段；
(2)将料段加热至1000～1050℃，放在三工位压力机上的第一工位压饼；
(3)迅速趁热将饼放在第二工位挤压成型，成型冲头按辗压比的较大比例选择最小直径冲头，使成型坯高高于成品锻件高度的30～50％；
(4)挤压成型完毕后在第三工位穿孔模中进行穿孔制成坯料；
(5)将上述坯料交于扩孔机扩到较大内径坯料；
(6)然后将上述较大内径坯料镦到成品锻件的高度；
(7)最后将上述具有成品锻件高度的较大内径坯料在具有较粗直径的辗压辊的扩孔机上辗扩成所需的、内经更大的超大内径锻件成品。
2.根据权利要求1所述的一种超大内径锻件双扩工艺，其特征在于：所述将圆钢加工成所需重量料段为将圆钢加热至700～900℃，用160吨位冲床，剪切成所需重量料段；所述三工位压力机为250吨三工位压力机；步骤(5)和(7)中的所述扩孔机为250mm扩孔机。
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