CN102873239B - 一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：下料，加热，去除氧化皮及制坯，多向模锻成型，保温缓冷；所述多向模锻成型步骤的过程包括：后位压机、左侧位压机、右侧位压机的液压系统贯通，并同时合力，使工件受全方位封闭式挤压，完成阀体的整体结构锻造成型。本大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其能一火次锻造完成阀体整体结构，包括三向法兰、三向内孔，且不需要余料飞边，克服了现有技术的缺陷，有效提高原材料利用率20％以上，提高机械加工效率60％以上，还实现了金属全纤维锻造成型，提高了产品综合机械性能，保证产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造领域，具体涉及一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺。
背景技术
传统制造阀体的方式由于受到制造设备及工艺条件的限制，采用铸造、焊接、模锻锤模锻、液压机模锻等，这些技术均存在一定局限性和缺陷。例如：铸造工艺制造方法的产品机械性能低；模锻锤模锻工艺制造的产品整体结构有所提高，但由于内控无法锻造成型、产品内部没有充分变形，锻透性差，而对整体机械性能也有一定的影响，另一方面原材料利用率很低，制造成本高；现有立式液压机成型工艺方面有了比较大的提高，阀体内孔可锻造成型，但对于阀体的三向位法兰却不能同时整体锻造成型，影响产品的整体效果。
阀体，既有三位向法兰，又有三位向内孔，还有三Y整体外形，下面对于现有代表性阀体锻造成型技术分别予以说明：
①模锻锤锻制：可以锻制整体外形、包括三向法兰结构；却不能同时锻制完成三向内孔；
②立式液压机锻制(a)：可以锻制整体外形、包括二向法兰结构；不能同时锻制三向内孔，和模锻锤锻造工艺相似；
以上两种锻造工艺均共同存在以下缺陷：
a.不能锻制阀体的三向内孔：导致产品心部锻透性差、影响阀体内部质量；
b.原材料消耗大：三向内孔及余料飞边占用大量原材料。以5 1/8阀体为例，三向内孔及飞边多用料110kg，增加产品成本。
c.生产效率低：工序完成后，需要增加切边料工序，并需增加机械钻孔完成三向内孔结构，耗费大量机械加工成本；
d.不能实现全纤维锻造：增加了余料型腔，锻造完成后要切掉余料，切断了金属纤维。
③多向液压机锻制(b)：可以锻制阀体的三向内孔，但不能同时锻制完成三向法兰，法兰要通过焊接完成，影响阀体整体结构；
④铸造工艺制造：只适用于性能要求低的低压产品；
综上所述现有阀体锻造工艺存在如下缺陷：
不能同时整体锻造完成三位法兰、三位内孔，并存留锻造飞边，造成材料利用率低，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其能一火次锻造完成阀体整体结构，包括三向法兰、三向内孔，且不需要余料飞边，还实现了金属全纤维锻造成型。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，依次包括如下步骤：下料，加热，去除氧化皮及制坯，多向模锻成型，保温缓冷；
按照由前至后的顺序，所述多向模锻成型步骤的过程依次包括：
(1)将加热、去除氧化皮及制坯后的坯料置入多向模锻液压设备的下模腔内；
(2)多向模锻液压设备的主位压机合模，达到预定压力并处于保压状态；
(3)多向模锻液压设备的后位压机前行，设定行程，挤压锻制后位法兰及后位内孔，完成后处于保压状态；
(4)多向模锻液压设备的左侧位压机和右侧位压机同时向内挤压，完成左侧位及右侧位两向内孔、法兰；
(5)将多向模锻液压设备的后位压机、左侧位压机、右侧位压机的液压系统贯通，并同时合力，使工件受全方位封闭式挤压，完成阀体的整体结构锻造成型；
(6)多向模锻液压设备的主位压机仍处在保压状态，后位压机、左侧位压机、右侧位压机同时复位；
(7)多向模锻液压设备的主位压机复位，完成多向锻造成型。
优选的，所述加热步骤的坯料出炉温度控制在1150±30°。
优选的，下料所得的坯料按设计时间间隔依次进入加热步骤的加热设备。
优选的，所述加热步骤的每件坯料的加热时间控制在10±1分钟。
优选的，所述加热步骤的加热设备包括中频感应炉。
优选的，所述去除氧化皮及制坯步骤的过程包括：将加热好的坯料置入墩粗装置，墩粗装置的压机下行接触坯料后，由行程开关控制，继续下行墩粗坯料，使坯料的氧化皮自然脱落。
优选的，所述去除氧化皮步骤的压下量根据成型模具内腔直径而定。
优选的，所述保温缓冷步骤的过程包括：工件在保温炉内保温、缓冷，出炉后空冷至室温。
优选的，所述保温缓冷步骤的工件出炉温度控制在300±50°。
优选的，所述主位压机的压力为25MPa，后位压机、左侧位压机、右侧位压机的压力为22Mpa。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其能一火次锻造完成阀体整体结构，包括三向法兰、三向内孔，且不需要余料飞边，克服了现有技术的缺陷，有效提高原材料利用率20％以上，提高机械加工效率60％以上，还实现了金属全纤维锻造成型，提高了产品综合机械性能，保证产品质量。
附图说明
图1是阀体的示意图；
图2是多向模锻液压设备的正视示意图；
图3是多向模锻液压设备的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
一种大型阀体A的全封闭式多向整体模锻成型工艺，依次包括如下步骤：下料，加热，去除氧化皮及制坯，多向模锻成型，保温缓冷；
按照由前至后的顺序，所述多向模锻成型步骤的过程依次包括：
(1)将加热、去除氧化皮及制坯后的坯料置入多向模锻液压设备的下模腔内；
(2)多向模锻液压设备的主位压机B1合模，达到预定压力并处于保压状态；主位压机B1的压力为25Mpa；
(3)多向模锻液压设备的后位压机B4前行，设定行程，挤压锻制后位法兰A41及后位内孔A42，完成后处于保压状态；后位压机B4的压力为22Mpa；
(4)多向模锻液压设备的左侧位压机B2和右侧位压机B3同时向内挤压，完成左侧位法兰A21、左侧位内孔A22、右侧位法兰A31、右侧位内孔A32；左侧位压机B2、右侧位压机B3的压力为22Mpa；
(5)将多向模锻液压设备的后位压机B4、左侧位压机B2、右侧位压机B3的液压系统贯通，后位压机B4、左侧位压机B2、右侧位压机B 3同时合力，使工件受全方位封闭式挤压，完成阀体A的整体结构锻造成型；
(6)多向模锻液压设备的主位压机B1仍处在保压状态，后位压机B4、左侧位压机B2、右侧位压机B3同时复位；
(7)多向模锻液压设备的主位压机B1复位，完成多向锻造成型。
在加热步骤中：下料所得的坯料按设计时间间隔依次进入加热步骤的加热设备，所述加热设备包括中频感应炉；所述加热步骤的每件坯料的加热时间控制在10±1分钟；所述加热步骤的坯料出炉温度控制在1150±30°。
所述去除氧化皮及制坯步骤的过程包括：将加热好的坯料置入墩粗装置，墩粗装置的压机下行接触坯料后，由行程开关控制，继续下行墩粗坯料，使坯料的氧化皮自然脱落；所述去除氧化皮步骤的压下量根据成型模具内腔直径而定。
所述保温缓冷步骤的过程包括：工件在保温炉内保温、缓冷，出炉后空冷至室温；所述保温缓冷步骤的工件出炉温度控制在300±50°。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：下料，加热，去除氧化皮及制坯，多向模锻成型，保温缓冷；
所述加热步骤的坯料出炉温度控制在1150±30℃；每件坯料的加热时间控制在10±1分钟；
所述去除氧化皮及制坯步骤的过程包括：将加热好的坯料置入墩粗装置，墩粗装置的压机下行接触坯料后，由行程开关控制，继续下行墩粗坯料，使坯料的氧化皮自然脱落；
按照由前至后的顺序，所述多向模锻成型步骤的过程依次包括：
(1)将加热、去除氧化皮及制坯后的坯料置入多向模锻液压设备的下模腔内；
(2)多向模锻液压设备的主位压机合模，达到预定压力并处于保压状态；所述主位压机的压力为25Mpa；
(3)多向模锻液压设备的后位压机前行，设定行程，挤压锻制后位法兰及后位内孔，完成后处于保压状态；
(4)多向模锻液压设备的左侧位压机和右侧位压机同时向内挤压，完成左侧位内孔、左侧位法兰、右侧位内孔和右侧位法兰；
(5)将多向模锻液压设备的后位压机、左侧位压机、右侧位压机的液压系统贯通，并同时合力，使工件受全方位封闭式挤压，完成阀体的整体结构锻造成型；后位压机、左侧位压机、右侧位压机的压力为22Mpa；
(6)多向模锻液压设备的主位压机仍处在保压状态，后位压机、左侧位压机、右侧位压机同时复位；
(7)多向模锻液压设备的主位压机复位，完成多向锻造成型。
2.根据权利要求1所述的大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，下料所得的坯料按设计时间间隔依次进入加热步骤的加热设备。
3.根据权利要求2所述的大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，所述加热步骤的加热设备包括中频感应炉。
4.根据权利要求3所述的大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，所述去除氧化皮步骤的压下量根据成型模具内腔直径而定。
5.根据权利要求1所述的大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，所述保温缓冷步骤的过程包括：工件在保温炉内保温、缓冷，出炉后空冷至室温。
6.根据权利要求5所述的大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺，其特征在于，所述保温缓冷步骤的工件出炉温度控制在300±50℃。
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