CN104107871B - 以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，包括：步骤一，用上平砧、镦板和下转盘对坯料进行第一火次镦饼抛圆，包括：用上平砧、镦板和下转盘对坯料进行镦粗；当坯料直径接近镦板最大宽度时，撤下镦板，用上平砧对坯料居中进行转压使坯料厚度至一定规格；用抛钳、上平砧、转盘对坯料进行抛外圆；以及之后将坯料放回加热炉；步骤二，进行第二火次平砧锻边、居中平整、抛圆，包括：(e)用抛钳、上、下平砧对坯料进行分层转压锻边；再用上平砧、转盘对坯料进行居中分层转压；以及用抛钳、上平砧、转盘对坯料进行抛外圆。本发明有效解决以中心锻造法锻造难度大以及易造成饼件中心产生凹心缺陷的问题。

Description

以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法

技术领域

本发明涉及一种锻压机的锻造生产方法，尤其是涉及一种锻压机进行大直径饼件的锻造生产方法。

背景技术

金属锻件产品可以涉及圆材、方材、扁材、轴类件、饼件、环件等形状。饼件制品是常见的金属锻件产品，饼件成型锻造时：锻压机的下工作砧是圆形平砧即下工作砧的上表面是圆形平面，上工作砧是矩形平砧即上工作砧的下表面是长方形平面，锻件两面锻打变形。

目前，饼件成型锻造的热加工变形方式有三种：一是偏心锻造即移动圆形平砧，使矩形平砧沿圆形锻件圆周部位逐步向中心推进，二是中心锻造即转动圆形平砧，使矩形平砧始终在圆形锻件的中心，三是偏心锻造和中心锻造的组合。偏心锻造的特点是：容易造成锻压机的立柱晃动，而且锻压机的吨位越大，立柱晃动越严重，≤2000吨的锻压机晃动比较轻微，≥3000吨的锻压机晃动非常严重，这样影响锻压机设备的正常使用，严重时影响锻压机设备的使用寿命；中心锻造的缺点是：随着锻造火次的增加，锻坯截面的抗力逐渐增加，必须增加饼件成型锻造火次，从而增加了金属饼件产品的锻造工时和制造成本。另外，生产实践证明：上工作砧为矩形平砧，其使用中心锻造法锻造，易使饼件中心产生凹心缺陷。

随着社会科学技术的发展，大型金属饼件制品即大尺寸规格的金属饼件制品的的需求量逐年增加，锻压机的工作吨位也越来越大。从饼件的直径来看，一般在锻压机上生产的饼件可分为大型饼件即直径为1200mm以上的饼件、中小型饼件即直径为1200mm以下的饼件。饼件制品的尺寸规格越大，锻坯的抗力也越大，需要的锻压机的工作吨位也越大，即使对于大吨位的锻压机例如40MN的锻压机来说，为避免锻压机立柱晃动引起的设备损坏，大型金属饼件制品的成型锻造时，热加工变形只能采用中心锻造方式。根据现有装备情况，采用中心锻造方式进行热加工变形的饼件成型锻造过程中，随着热加工温度的逐渐下降，锻件截面的抗力也逐渐增加，因此锻造难度相当大。

发明内容

本发明的目的是开发一种以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，以解决以中心锻造法进行锻造大型饼件的过程中随着热加工温度逐渐下降使锻件截面的抗力逐渐增加，从而锻造难度大以及易造成饼件中心产生凹心缺陷的问题。

本发明提供一种以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，锻压机配有上平砧、下平砧、镦板、下转盘和抛钳，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，用上平砧、镦板和下转盘对坯料进行第一火次镦饼抛圆，包括：

(a)用上平砧、镦板和下转盘对坯料进行镦粗；

(b)当坯料直径接近镦板最大宽度时，撤下镦板，用上平砧对坯料居中进行转压使坯料厚度至一定规格；

(c)用抛钳、上平砧、转盘对坯料进行抛外圆；以及

(d)之后将坯料放回加热炉；

步骤二，进行第二火次平砧锻边、居中平整、抛圆，包括：

(e)用抛钳、上、下平砧对坯料进行分层转压锻边；

(f)再用上平砧、转盘对坯料进行居中分层转压；以及

(g)用抛钳、上平砧、转盘对坯料进行抛外圆。

所述方法还包括步骤三，根据所生产的饼件尺寸，反复进行第二步骤进行修整，并镦抛结合直至锻出成品。

在步骤一中，用上平砧锻压饼面是采用十字对称锻压。

在步骤二的(e)中，上、下平砧锻边是采用分层锻造拔长模块并操作时采用抢温作业。

在步骤二的(f)中，坯料在转盘锻压厚度时要确保位居于转盘中心。

在步骤二的(e)、(f)中，转压时均匀控制压下量、旋转量，以及每次转动坯料后，确保被锻的部位位于上下平砧的中间位置。

在一个实施例中，所述方法还包括对坯料外圆进行十字对称冲入吊棒的步骤。

本发明的有益效果是：该方法是对传统的中心锻造法即采用上平砧及下转台锻造饼件方法的改进，在将坯料利用镦板镦粗锻至一定直径后，采用平砧锻边的方式，扩大饼件的直径，减少中心的受力面积，随后再进行居中平整，最终锻出成品，即本发明采用“镦板镦粗、平砧锻边、居中平整、镦抛结合”的方法，在不影响设备状况的情况下，将原先的中心锻造法无法锻造大直径饼件的问题得以有效解决。因此，非常好的改善了由于设备的局限性带来的锻造困难；使饼件的棱角清晰，表面平整；在有限的坯料里提高成材率；节约了有效时间，提高了产能；以及减少了设备磨损，保证了长时间生产能力，提高了产能及产品质量。

附图说明

图1是本发明一个实施例的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法中第一步骤的镦饼抛圆的变形示意图；

图2是本发明一个实施例的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法中第二步骤的平砧锻边、居中平整、抛圆的变形示意图；以及

图3是继续进行图2所示第二步骤反复修整并镦抛结合以形成锻饼件的示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。

本发明一个实施例的一种以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，采用锻压机所配置的上平砧1、下平砧6、镦板2、下转盘4和抛钳5等进行实施，该方法包括以下步骤：

步骤一，如图1所示，用上平砧1、镦板2和下转盘4对坯料3进行火镦饼抛圆，包括：

(a).用上平砧1、镦板2和下转盘4对坯料3进行镦粗；

(b)当坯料3的直径接近镦板2的最大宽度时，撤下镦板2，用上平砧1对坯料3居中进行转压使坯料3厚度至一定规格；

(c)用抛钳5、上平砧1、转盘4对坯料3进行抛外圆；以及

(d)之后将经抛外圆后的坯料3放回加热炉（未图示）；

步骤二，如图2所示，采用火平砧锻边、居中平整、抛圆，包括：

(e)用抛钳5、上、下平砧1、6对坯料3进行分层转压，如(e)所示；

(f)再用上平砧1、转盘4对坯料3进行居中分层转压，如(f)所示；以及

(g)用抛钳5、上平砧1、转盘4对坯料3进行抛外圆，如（g）所示；以及

步骤三，如图3所示，根据所生产的饼件尺寸，反复使用进行第二步骤进行修整，并镦抛结合，如图3中的（h）至(j)所示，直至锻出成品3’，如(k)至(n)所示。

现对采用本发明的上述方法进行大型饼件锻压的应用实例说明如下：

某钢铁公司采用本发明的“镦板镦粗、平砧锻边、居中平整、镦抛结合”的工艺方法，在4000吨锻压机的锻压下，将直径为980mm的钢锭（45钢）冷锯锭尾后，获得实际规格为直径920×长2450mm的坯料，根据要求锻造成直径2450±30×高330±10mm的饼件。以下为具体实施步骤：

一．准备生产工具：

提供600mm（宽）X2000mm（长）的上、下平砧1、6、直径为2000mm的转盘、简易镦板2、抛钳5、2200mm宽的抓钳8、4个吊棒7，进行工具预热。

二．进行生产火次及坯料变形锻压：

1.如图1所示，进行第一火次的镦饼抛圆：

1.1上用上平砧1和简易镦板2，下用直径为2000mm的转盘对坯料3进行镦粗，如（a）所示。

1.2当坯料3的直径接近直径1300mm时（简易镦板宽度为1300mm），撤下镦板2，用上平砧1对坯料3居中进行转压厚度至800mm，如(b)所示；用上平砧1锻压饼面时，采用十字对称锻压。

1.3用抛钳5、上平砧1、直径为2000mm转盘对坯料3进行抛外圆至直径1600mm，如(c)所示。

1.4用2200mm的四抓钳（未图示）吊坯料3回加热炉（未图示）。

2．如图2所示，进行第二火次平砧锻边、居中平整、抛圆：

2.1用抛钳5、上、下平砧1、6对坯料3进行分层转压厚度至400mm，如(e)所示。上、下平砧1、6锻边时，采用分层锻造拔长模块的方法，操作时采用抢温作业，压下量、旋转量要均匀。每次转动坯料3后，都要确保被锻的部位位于上下平砧1、6的中间位置。

2.2用上平砧1、直径为2000mm的转盘4对坯料3居中进行分层转压厚度至410mm，如(f)所示。坯料3在转盘4上锻压厚度时，要尽量居转盘4中心。

2.3用抛钳5、上平砧1、直径为2000mm的转盘4对坯料3进行抛外圆至直径2100mm，如(g)所示。控制中间坯3的外圆直径，以确保四抓钳吊运。

2.4用2200mm的四抓钳吊坯料回加热炉（未图示）。

3．如图3所示，进行第三火次平砧锻边、居中平整、镦抛结合：

3.1用抛钳5、上、下平砧1、6对坯料3进行转压厚度至340mm，如（h）所示。

3.2用上平砧1、直径为2000的转盘4对坯料3居中进行转压厚度至350mm，如(i)所示。

3.3用抛钳5、上平砧1、简易镦板2放平垫底对坯料3进行抛外圆至直径2300mm，如(j)所示。

3.4用上、下平砧1、6对坯料3进行转压厚度至340mm，如(k)所示。

3.5用抛钳5、上平砧1、直径为2000mm的转盘对坯料3居中进行转压厚度至340mm。

3.6用抛钳5、上平砧1、简易镦板2对坯料3进行抛外圆至φ2480mm。

3.7用抛钳5、上平砧1、规格为外径500×内径180×250mm的小环8、吊棒7对坯料3外圆进行十字对称冲入吊棒7。

3.8用抛钳5、上、下平砧1、6、直径为2000mm的转盘分别对坯料3进行平整厚度至340mm。

3.9用大链条吊饼件3’进退火炉(未图示)。

在进行上述步骤的过程中，需防止超偏心锻造，当抛直径为2450mm的外圆时，转盘应调换成简易镦板，并重新调置零位，以及冲吊棒7时，坯料3表面先平整，再垂直缓慢冲入，冲反面时，下面必须垫外径500×内径180×250mm的小环8。

综上所述，本发明的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法是对传统的中心锻造法即采用上平砧及下转台锻造饼件方法的改进，在将坯料利用镦板镦粗锻至一定直径后，采用平砧锻边的方式，扩大饼件的直径，减少中心的受力面积，随后再进行居中平整，最终锻出成品，即本发明采用“镦板镦粗、平砧锻边、居中平整、镦抛结合”的方法，在不影响设备状况的情况下，将原先的中心锻造法无法锻造大直径饼件的问题得以有效解决。因此，非常好的改善了由于设备的局限性带来的锻造困难；使饼件的棱角清晰，表面平整；在有限的坯料里提高成材率；节约了有效时间，提高了产能；以及减少了设备磨损，保证了长时间生产能力，提高了产能及产品质量。

Claims (7)

1.一种以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，锻压机配有上平砧、下平砧、镦板、下转盘和抛钳，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，用上平砧、镦板和下转盘对坯料进行第一火次镦饼抛圆，包括：

(a)用上平砧、镦板和下转盘对坯料进行镦粗；

(b)当坯料直径接近镦板最大宽度时，撤下镦板，用上平砧对坯料居中进行转压使坯料厚度至一定规格；

(c)用抛钳、上平砧、转盘对坯料进行抛外圆；以及

(d)之后将坯料放回加热炉；

步骤二，进行第二火次平砧锻边、居中平整、抛圆，包括：

(e)用抛钳、上、下平砧对坯料进行分层转压锻边；

(f)再用上平砧、转盘对坯料进行居中分层转压；以及

(g)用抛钳、上平砧、转盘对坯料进行抛外圆。

2.根据权利要求1所述的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤三，根据所生产的饼件尺寸，反复进行第二步骤进行修整，并镦抛结合直至锻出成品。

3.根据权利要求1所述的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，其特征在于，在步骤一中，用上平砧锻压饼面是采用十字对称锻压。

4.根据权利要求1所述的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，其特征在于，在步骤二的(e)中，上、下平砧锻边是采用分层锻造拔长模块并操作时采用抢温作业。

5.根据权利要求1所述的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，其特征在于，在步骤二的(f)中，坯料在转盘锻压厚度时要确保位居于转盘中心。

6.根据权利要求1所述的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，其特征在于，在步骤二的(e)、(f)中，转压时均匀控制压下量、旋转量，以及每次转动坯料后，确保被锻的部位位于上下平砧的中间位置。

7.根据权利要求1所述的以镦抛结合平砧旋转锻边方式锻造大型饼件的方法，其特征在于，所述方法还包括对坯料外圆进行十字对称冲入吊棒的步骤。