CN101700557A - 一种安装边立式锻造成形工艺 - Google Patents

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一种安装边立式锻造成形工艺，其特征在于：所述的安装边立式锻造成形工艺主导工艺方案为“自由锻扩孔成形+胎模锻成形”，由此所确定的基本工艺过程如下：下料→镦粗→冲孔→扩孔→标印→单边拉长→扣角→整形→校形；全部成形过程在常规锻压设备上进行。本发明的优点：提高零件生产效率、产品质量；所确定的工艺方法可适用于高温合金、不锈钢、钛合金、铝合金、结构钢等各种多边框体锻件的制造成形，其成形工艺过程可在普通锻压设备——即现有自由锻锤上进行，具要有一定的可行性。实现零件周廓余量的均匀分布，满足下道工序模锻需要；解决以往的安装边坯料在生产过程当中存在的问题，提供一种较为科学的工艺方法。

Description

一种安装边立式锻造成形工艺
技术领域
本发明涉及锻造工艺领域科学，特别涉及了一种安装边立式锻造成形工艺。
背景技术
目前，诸多典型的扇形多边框体结构类零件，此类零件具有多处拐角，属复杂类结构件。长期以来，国内外企业对该类零件的制造均沿袭传统制造工艺，原材料浪费严重、生产效率低下，而且加工出来的零件组织性能较差。针对此类零件的加工制造，急需一种生产效率高、原材料消耗少、锻造成形精度较高、制造成本低且还需要保证零件金属流线处于理想连续分布、产品组织性能优化的工艺方法。
发明内容
本发明的目的是为了实现高精度锻造，特提供一种安装边立式锻造成形工艺。
本发明提供了一种安装边立式锻造成形工艺，其特征在于：所述的安装边立式锻造成形工艺主导工艺方案为“自由锻扩孔成形+胎模锻成形”，由此所确定的基本工艺过程如下：下料→镦粗→冲孔→扩孔→标印→单边拉长→扣角→整形→校形；全部成形过程在常规锻压设备上进行，相应设备如下：
下料：带锯
坯料加热、热处理：箱式电炉
坯料成型：自由锻锤
下料工序：取棒料，在高速带锯上完成单件下料；
镦粗、冲孔工序：在自由锻锤上进行，控制坯料加热温度1130±15℃，需经预热200～300℃；
扩孔、标印工序：对冲孔后的坯料扩孔呈圆环，扩孔坯料加热1130±15℃，控制扩孔内径，扩孔至最终要求尺寸后，在扩孔环的一端面上按样板标定位置标示出与终锻件四角相对应位置的印记；
单边拔长工序：对有标印扩孔环的坯料单边拉长，坯料加热温度为1130±15℃；单边拔长壁厚与高度所确定的截面积以满足后续成形工序需要为准；单边拔长过程中对标有印记一定范围内的坯料不能减少，以保证后续成形工序对锻件最终成形的四角的充满性；
扣角工序：专用扣角胎具上进行；控制扣角过程坯料温度不低于950℃，坯料扣角位置应分别对称于上工序标定的印记处；
整形工序：经扣角后的坯料形状不规整，在专用整形胎具上进行，通过上、下模的正反放置控制锻件的外形，使其接近实际锻件形状；整形的目的在于满足下工序校形的坯料整体形状需要，控制坯料整形温度不低于950℃；
校形工序：校形过程于3t自由锻锤上，在校形胎模上进行；首先将整形后的坯料锻件4置于阳模2的上端，待锤击至与阳模2平齐后再用专用套筒将坯料下投至阳模中部，有操作者将它们共同放入下阴模(1)中，加盖上阴模3后，锤击校形；要求对胎模的预热在200℃以上。
所述的校形工序中校形过程优选在3t自由锻锤上。
现场操作注意事项：
1.制坯过程中对镦粗冲孔的环坯厚度控制要准确，目的是保证扩孔尺寸。
2.冲孔后进行扩孔控制，使圆环壁厚、高度尺寸保证在单边拨长至整形后的拐角可保留有足够的金属分配，即进行金属预留，以便充满后续模锻角部型腔。同时控制圆环大小，保证压印的准确性
3.为确定多边体坯料的合理分配所进行的印记标刻，其准确位置应在拐角最大实体处，对此可由坯料变形前后的等体积换算来确定。因此，印记位置的标定由专用工具保证是必要的。
4.单边拨长过程中要对标有印记的坯料，分别控制各个边长度及高度，应使单边截面尺寸保证满足校形过程所要求的坯料截面积，又要保证坯料的周边长度。
5.控制扣角位置对称于标印处，以保证框体每边金属合理分配的均匀性。
6.整形过程以满足下工序胎模校形为准，并严格保证单边拨长过程中截面宽度；长度不合适的局部修整，目的是保证校形过程中不会因坯料局部过于宽厚而导致锻件超差。同时对于坯料能否满足胎模校形的整体形状要有一定尺寸控制。
7.确定合理的胎模结构形式是保证坯料校形到位的关键。合理的胎模结构形式要求阳模的上部要设有一定的锥度，以便不太规整的坯料在锤上通过套筒的推压而能顺利套在阳模上，此过程还需要一个起推压作用的套筒；操作中还要注重减少人工程度，加大机械手操作量；
8.选择坯料的合适锻造温度范围是确保锻件最终组织性能的关键。经过实践证明，校形工序由于变形小，提前始锻时间，是节省能源、提高效率的可行办法。
本发明的优点：
提高零件生产效率、产品质量；具有工艺实施过程的便利性。以材料消耗少、生产效率高、制造成本低、产品组织性能佳为目标。所确定的工艺方法可适用于高温合金、不锈钢、钛合金、铝合金、结构钢等各种多边框体锻件的制造成形，其成形工艺过程可在普通锻压设备——即现有自由锻锤上进行，具要有一定的可行性。实现零件周廓余量的均匀分布，满足下道工序模锻需要；解决以往的安装边坯料在生产过程当中存在的问题。提供一种较为科学的工艺方法。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为棒料示意图；
图2为镦粗、冲孔示意图；
图3为扩孔示意图；
图4为标记示意图；
图5为单边拔长示意图；
图6为扣角示意图；
图7为整形示意图；
图8为校形示意；
图9为预锻示意图；
图10为终锻示意图；
图11为去除毛边、校正示意图；
图12为校形胎膜主视方向示意图；
图13为校形胎膜左视方向剖开示意图；
图14为专用扣角胎具示意图；
图15为专用整形胎具。
具体实施方式
实施例1
本实施例具体提供了一种安装边立式锻造成形工艺，其特征在于：所述的安装边立式锻造成形工艺主导工艺方案为“自由锻扩孔成形+胎模锻成形”，由此所确定的基本工艺过程如下：下料→镦粗→冲孔→扩孔→标印→单边拉长→扣角→整形→校形；全部成形过程在常规锻压设备上进行，相应设备如下：
下料：带锯
坯料加热、热处理：箱式电炉
坯料成型：3t自由锻锤
下料工序：取Φ150棒料，在高速带锯上完成单件下料，单件坯料重量21.1kg。
镦粗、冲孔工序：在3t自由锻锤上进行，控制坯料加热温度1130±15℃，镦粗高度47-1 +2，冲孔用冲头直径Φ95，需经预热200～300℃；
扩孔、标印工序：对冲孔后的坯料扩孔呈圆环，扩孔坯料加热1130±15℃，控制扩孔内径Φ325±5、
Figure G200910219667XD0000061
扩孔至最终要求尺寸后，在扩孔环的一端面上按样板标定位置标示出与终锻件四角相对应位置的印记；
单边拔长工序：对有标印扩孔环的坯料单边拉长，坯料加热温度为1130±15℃；单边拔长壁厚与高度所确定的截面积以满足后续成形工序需要为准；单边拔长过程中对标有印记一定范围内的坯料不能减少，以保证后续成形工序对锻件最终成形的四角的充满性；
扣角工序：专用扣角胎具上进行；控制扣角过程坯料温度不低于950℃，坯料扣角位置应分别对称于上工序标定的印记处；
整形工序：经扣角后的坯料形状不规整，在专用整形胎具上进行，通过上、下模的正反放置控制锻件的外形，使其接近实际锻件形状；整形的目的在于满足下工序校形的坯料整体形状需要，控制坯料整形温度不低于950℃；
校形工序：校形过程于3t自由锻锤上，在校形胎模上进行；首先将整形后的坯料锻件4置于阳模2的上端，待锤击至与阳模2平齐后再用专用套筒将坯料下投至阳模中部，有操作者将它们共同放入下阴模1中，加盖上阴模3后，锤击校形；要求对胎模的预热在200℃以上。
所述的校形工序中校形过程优选在3t自由锻锤上。
所述的整形工序中控制坯料整形温度不低于950℃。
现场操作注意事项：
1.制坯过程中对镦粗冲孔的环坯厚度控制要准确，目的是保证扩孔尺寸。
2.冲孔后进行扩孔控制，使圆环壁厚、高度尺寸保证在单边拨长至整形后的拐角可保留有足够的金属分配，即进行金属预留，以便充满后续模锻角部型腔。同时控制圆环大小，保证压印的准确性
3.为确定多边体坯料的合理分配所进行的印记标刻，其准确位置应在拐角最大实体处，对此可由坯料变形前后的等体积换算来确定。因此，印记位置的标定由专用工具保证是必要的。
4.单边拨长过程中要对标有印记的坯料，分别控制各个边长度及高度，应使单边截面尺寸保证满足校形过程所要求的坯料截面积，又要保证坯料的周边长度。
5.控制扣角位置对称于标印处，以保证框体每边金属合理分配的均匀性。
6.整形过程以满足下工序胎模校形为准，并严格保证单边拨长过程中截面宽度；长度不合适的局部修整，目的是保证校形过程中不会因坯料局部过于宽厚而导致锻件超差。同时对于坯料能否满足胎模校形的整体形状要有一定尺寸控制。
7.确定合理的胎模结构形式是保证坯料校形到位的关键。合理的胎模结构形式要求阳模的上部要设有一定的锥度，以便不太规整的坯料在锤上通过套筒的推压而能顺利套在阳模上，此过程还需要一个起推压作用的套筒；操作中还要注重减少人工程度，加大机械手操作量；
8.选择坯料的合适锻造温度范围是确保锻件最终组织性能的关键。经过实践证明，校形工序由于变形小，提前始锻时间，是节省能源、提高效率的可行办法。
表一本实施例产品与现有产品区别
产品   最大半径   两直边夹角   两弧边跨度   最大外形尺寸 高度   最小壁厚   单台数量
  1   1488.4   20   213.6   505   57   26   18
  2   1485.9   20   212.5   506   48   27   18
  3   1248   25.7   178   540   55   25   14
  4   1215.5   25.7   199.8   530   42   23.5   14
  本实施例产品   1008   36   167   612   55   22   10
本实施例产品与现有产品有很大区别，
特点1：弧度大，半径小，锻制的毛坯外形难以接近阳模外形，以至于很难套在阳模上面；
特点2：两直边夹角36度，现在生产的为20度和25.7度；
特点3：两弧边跨度小；
特点4：最大外形尺寸较大，外形尺寸已经超出了3T自由锻锤上锤头的打击尺寸，是有史以来外形最长的转包安装边；
特点5：坯料长边在600mm多的长度上高度(55mm)与壁厚(22mm)比值为2.5，极容易失稳，形成截面菱形。
以上这些特点都是用过去的成熟工艺方法不能控制的。

Claims (3)

1.一种安装边立式锻造成形工艺，其特征在于：所述的安装边立式锻造成形工艺主导工艺方案为“自由锻扩孔成形+胎模锻成形”，由此所确定的基本工艺过程如下：下料→镦粗→冲孔→扩孔→标印→单边拉长→扣角→整形→校形；全部成形过程在常规锻压设备上进行，相应设备如下：
下料：带锯
坯料加热、热处理：箱式电炉
坯料成型：自由锻锤
下料工序：取棒料，在高速带锯上完成单件下料；
镦粗、冲孔工序：在自由锻锤上进行，控制坯料加热温度1130±15℃，需经预热200～300℃；
扩孔、标印工序：对冲孔后的坯料扩孔呈圆环，扩孔坯料加热1130±15℃，控制扩孔内径，扩孔至最终要求尺寸后，在扩孔环的一端面上按样板标定位置标示出与终锻件四角相对应位置的印记；
单边拔长工序：对有标印扩孔环的坯料单边拉长，坯料加热温度为1130±15℃；单边拔长壁厚与高度所确定的截面积以满足后续成形工序需要为准；单边拔长过程中对标有印记一定范围内的坯料不能减少，以保证后续成形工序对锻件最终成形的四角的充满性；
扣角工序：专用扣角胎具上进行；控制扣角过程坯料温度不低于950℃，坯料扣角位置应分别对称于上工序标定的印记处；
整形工序：经扣角后的坯料形状不规整，在专用整形胎具上进行，通过上、下模的正反放置控制锻件的外形，使其接近实际锻件形状；
校形工序：校形过程于自由锻锤上，在校形胎模上进行；首先将整形后的坯料锻件(4)置于阳模(2)的上端，待锤击至与阳模(2)平齐后再用专用套筒将坯料下投至阳模中部，有操作者将它们共同放入下阴模(1)中，加盖上阴模(3)后，锤击校形；要求对胎模的预热在200℃以上。
2.按照权利要求1所述的安装边立式锻造成形工艺，其特征在于：所述的校形工序中校形过程优选在3t自由锻锤上。
3.按照权利要求1所述的安装边立式锻造成形工艺，其特征在于：所述的整形工序中控制坯料整形温度不低于950℃。
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