CN102513780A - 一种大型锻环的锻造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种大型锻环的锻造工艺，用于大型锻环的锻造。本发明实施例方法包括：采用扁铸锭的方法锻造横切面呈矩形断面的长条胚料；在长条胚料的中间切出长条形槽孔，长条形槽孔的长边与长条胚料的长边平行；对已切分长条形槽孔的长条胚料进行拉宽及扩孔的操作，得到多边形环胚；将多边形环胚径向锻造成圆形锻环。在本发明实施例中采用扁铸锭的方式生产大型锻环，能够有效的避免圆形铸锭带来的铸锭成型困难、锻造效率低的问题，能够有效的提高生产效率，满足用户的需求。

Description

一种大型锻环的锻造工艺

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及一种大型锻环的锻造工艺。

背景技术

锻造成型是指对金属施加外力，使得金属产生塑性变形，改变胚料的形状和尺寸，并改善其内部组织和力学性能，获得一定形状、尺寸和性能的毛胚或零件的成型加工方法，锻造成型与冲压成型简称为锻压，属于技术压力加工生产方法的一部分。

目前，航天、电力等行业需要大量使用锻环，然而受水压机工作空间的限制和圆形铸锭规格的限制，能锻造成型的铝合金锻环的外接圆直径在7米以下，采用轧环机轧制的铝合金锻环的外径在5米以下。具体的制作流程为：将一般圆形铸锭胚料经加热后镦粗冲孔，再多次扩孔或轧环，再机加工后热处理得到成品锻环。

但是，对于7米级以上的大型锻环，圆形铸锭将产生铸造成型困难、锻造效率低等问题，现有技术中还难以生产较大型的锻环。

发明内容

本发明实施例提供了一种大型锻环的锻造工艺，用于超过7米级以上的大型锻环的锻造，能够有效完成大型锻环的锻造。

本发明实施例中的大型锻环的锻造工艺包括：采用扁铸锭的方法锻造横切面呈矩形断面的长条胚料；在长条胚料的中间切出长条形槽孔，长条形槽孔的长边与长条胚料的长边平行；对已切分长条形槽孔的长条胚料进行拉宽及扩孔的操作，得到多边形环胚；将多边形环胚径向锻造成圆形锻环。

优选的，本发明实施例中，可采用剖刀热剖切的方法在长条胚料的中间切分长条形槽孔，或者，采用机加工的方法在长条胚料的中间切分长条形槽孔。

优选的，本发明实施例中的锻造工艺还包括：

对圆形锻环依次进行轴向平整上下端面的处理、机加工、淬火及冷压缩变形处理。

优选的，本发明实施例中，长条胚料的长度与需锻造的圆形锻环的二分之一倍的外圆周长之间的差值在预置的第一数值范围内。

优选的，本发明实施例中，长条胚料的宽度与需要锻造的圆形锻件的两倍的径向壁厚之间的差值在预置的第二数值范围内。

优选的，本发明实施例中，长条胚料的高度与需要锻造的圆形锻环的轴向高度之间的差值在预置的第三数值范围内。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

采用扁铸锭的方式生产大型锻环，能够有效的避免圆形铸锭带来的铸锭成型困难、锻造效率低的问题，能够有效的提高生产效率，满足用户的需求。

附图说明

图1为本发明实施例中大型锻环的锻造工艺的一个示意图；

图2为本发明实施例中胚料的横切面变化的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种大型锻环的锻造工艺，用于大型锻环的锻造，通过采用扁铸锭的方式，能够有效的避免圆形铸锭带来的铸锭成型困难、锻造效率低的问题，能够有效的提高生产效率，满足用户的需求。

请参阅图1，为本发明实施例中，一种大型锻环的锻造工艺的一个实施例，包括：

101、采用扁铸锭的方法锻造横切面呈矩形断面的长条胚料；

102、在长条胚料的中间切出长条形槽孔，长条形槽孔的长边与长条胚料的长边平行；

在本发明实施例中，将采用扁铸锭的方法锻造横切面呈矩形断面的长条胚料，在该长条胚料的中间切出长条形槽孔，且该长条形槽孔的长边与长条胚料的长边平行，为了更好的理解，请参阅图2，图2为本发明实施例中的胚料横切面变化的一个示意图，其中，编号1所代表的即是长条胚料，编号2代表的是长条形槽孔。

需要说明的是，在本发明实施例中，可采用剖刀热剖切的方法在长条胚料的中间切分长条形槽孔，或者可采用机加工的方法在长条胚料的中间切分长条形槽孔。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以根据需要锻造的圆形锻环选择合适的质量的胚料，并将该扁铸锭锻造成成满足条件的长条胚料，具体的可以为：长条胚料的长度约小于需锻造的圆形锻环的二分之一倍的外圆周长，且该长条胚料的长度与需锻造的圆形锻环的二分之一倍的外圆周长之间的差值在预置的第一数值范围内。同时，该长条胚料的宽度约大于需要锻造的圆形锻件的两倍的径向壁厚，且该长条胚料的宽度与需要锻造的圆形锻件的两倍的径向壁厚之间的差值在预置的第二数值范围内。此外，该长条胚料的高度约大于需要锻造的圆形锻环的轴向高度，且该长条胚料的高度与需要锻造的圆形锻环的轴向高度之间的差值在预置的第三数值范围内。需要说明的是。本发明实施例中预置的第一数值范围，预置的第二数值范围及预置的第三数值范围需要根据需要锻造的圆形锻环的具体尺寸及实际操作中的经验确定，此处不做限定。

103、对已切分长条形槽孔的长条胚料进行拉宽及扩孔的操作，得到多边形环胚；

在本发明实施例中，在对长条胚料进行切孔操作后，对已切分长条形槽孔的长条胚料进行拉宽及扩孔的操作，得到多边形环胚。请参阅图2，其中，箭头的方向即为拉宽的方向。

需要说明的是，在本发明实施例中，长条胚料切出长条形槽孔后，应保证长条胚料的两端的壁厚比需要锻造的成品圆形锻环的径向壁厚大若干倍，以使得长条胚料两端的金属流线在拉宽及扩孔的操作之后，从原横向改变为圆形锻环的纵向。

104、将多边形环胚径向锻造成圆形锻环。

在本发明实施例中，得到多边形环胚之后，可将该多边形环胚径向锻造成圆形锻环，请参阅图2，编号3所代表还未完全成型的圆形锻环。

需要说明的是，优选的，在本发明实施例中，在执行步骤104之后还可继续执行如下步骤：

对圆形锻环依次进行轴向平整上下端面的处理、机加工、淬火及冷压缩变形处理。

在本发明实施例中，步骤104得到的圆形锻环还未满足成品锻环的要求，是未完全成型的圆形锻环，需要对该圆形锻环依次进行轴向平整上下断面的处理、机加工、淬火及冷压缩变形处理才能得到满足客户需求的圆形锻环。

需要说明的是，在本发明实施例中，拉宽及扩孔操作，径向锻造成圆形锻环、冷压缩变形处理均是利用水压机和配备的一系列专用工装完成的，且利用水压机进行操作时，环件呈水平放置，靠近水压机张立柱，大部分处于水压机移动工作台外，因而可以使得环件的外形尺寸不受水压机工作空间的限制，且锻造环件的压力来自是水压机的活动横梁，可通过专用工装将水压机的活动横梁的垂直压力改变为水平压力作用在换件上，沿着环件一周分步多次加压使得环件变形。此外，环件锻造过程中，拉力来自水压机的活动横梁或者是移动工作台。需要说明的是，上述环件是指在长条胚料在步骤103至105的锻造过程中的多边形环胚及圆形锻件。

需要说明的是，采用本发明实施例中的大型锻环的锻造工艺生产大型锻环，得到的圆形锻环的外圆直径可以到达10米左右。

在本发明实施例中，通过采用扁铸锭的方法代替圆形铸锭来生产大型锻环，有效的避开了圆形铸锭带来的铸锭成型困难、锻造效率低的问题，且还能有效地避免圆形铸锭镦粗所遇到的高径比限制和镦粗压机工作台空间不够的问题，此外，采用本发明中的锻环锻造工艺在普通的水压机上就可以生产大型锻环，且操作简单，可大量节省锻造加工费，降低制作成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种大型锻环的锻造工艺进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种大型圆形锻环的锻造工艺，其特征在于，包括：

采用扁铸锭的方法锻造横切面呈矩形断面的长条胚料；

在所述长条胚料的中间切出长条形槽孔，所述长条形槽孔的长边与所述长条胚料的长边平行；

对已切分长条形槽孔的所述长条胚料进行拉宽及扩孔的操作，得到多边形环胚；

将所述多边形环胚径向锻造成圆形锻环。

2.根据权利要求1所述的锻造工艺，其特征在于，所述在所述长条胚料的中间切分长条形槽孔包括：

采用剖刀热剖切的方法在所述长条胚料的中间切分长条形槽孔，

或者，

采用机加工的方法在所述长条胚料的中间切分长条形槽孔。

3.根据权利要求1或2所述的锻造工艺，其特征在于，所述方法还包括：

对所述圆形锻环依次进行轴向平整上下端面的处理、机加工、淬火及冷压缩变形处理。

4.根据权利要求1所述的锻造工艺，其特征在于，所述长条胚料的长度与需锻造的圆形锻环的二分之一倍的外圆周长之间的差值在预置的第一数值范围内。

5.根据权利要求4所述的锻造工艺，其特征在于，所述长条胚料的宽度与所述需要锻造的圆形锻件的两倍的径向壁厚之间的差值在预置的第二数值范围内。

6.根据权利要求5所述的锻造工艺，其特征在于，所述长条胚料的高度与所述需要锻造的圆形锻环的轴向高度之间的差值在预置的第三数值范围内。

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