CN104416100A - Cap1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,使用16500吨油压机,采用锻造成形模具,通过碾压仿形的锻造方法形成具有多个接管的半球体,半球体的内部球半径不小于1300mm;包括以下步骤:第一步,制坯;第二步,加热;第三步,定位;第四步,仿形碾压;第五步,平整。本发明在形状复杂异形封头无法直接进行锻造成形的情况下,根据CAP1400核电稳压器用上封头的形状特点,采用内、外圆仿形锻造成形方法,先将坯料压制成实心圆柱体,再对坯料进行旋转碾压,仿形锻造出内圆球形圆弧面和外回转锥面,能够提高材料利用率,有效解决CAP1400稳压器上封头异形锻件的制造难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻件的锻造成形方法,具体涉及一种CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法。
背景技术
近年来,国际能源趋于紧张,能源危机已成为国际环境不稳定的主要因素之一。为此,各国都在大力发展新能源,以缓解经济压力。中国的能源结构也在调整,具体表现在:降低煤炭在能源结构中的比重,大力提倡发展新能源,将核能作为新能源发展的主要方向之一,大规模建设核电站。
随着核电技术的发展,中国核电技术已由最初的压水堆二代核电技术发展到二代改进型,然后到目前正在建设的三代AP1000先进压水堆核电技术。核电站用锻件朝着大型化和一体化的趋势发展。
其中,用于CAP1400核电堆型的稳压器上封头形状复杂,如图1所示,该上封头为具有内、外球形圆弧面的半球体,半球体的顶部中央设置有一个顶部接管,顶部接管两侧对称设置有侧部接管,三个接管的中心线在同一个平面内。
现有的CAP1400核电堆型的稳压器上封头的锻造方法是锻造一个饼形锻件。这种锻造方法材料利用率较低,且后期机加工量较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,它可以解决CAP1400稳压器上封头异形锻件的锻造成形问题。
为解决上述技术问题,本发明CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法的技术解决方案为:
使用16500吨油压机,采用锻造成形模具,通过碾压仿形的锻造方法形成具有多个接管的半球体,半球体的内部球半径不小于1300mm;包括以下步骤:
第一步,制坯;
将毛坯压制成一个实心的台阶式圆柱体坯料;
所述台阶式圆柱体坯料包括两段圆柱体,两段圆柱体的直径不同且处于同一回转中心上。
第二步,加热;
将坯料放置到加热炉内进行加热;
加热时,坯料下面放置垫铁,使坯料加热均匀,并均匀保温使其表面与心部温度一致;
第三步,定位;
将加热好的坯料放置在锻造成形模具的下模内,并将坯料、下模和上砧三者中心调整至重合;
所述锻造成形模具包括片状上砧、下模;上砧包括扁平状凸模,凸模的顶部形成台阶;凸模的宽度大于厚度,且上部尺寸大于下部尺寸;下模包括凹模,凹模的内表面与上封头的外形相匹配。
所述凸模的底部四个角均为弧形。
第四步,仿形碾压;
通过16500吨油压机带动片状上砧运动,对下模内的坯料进行多次旋转碾压仿形锻造,直至将坯料锻造成内圆凹陷的球形,同时外圆形成三个斜锥形,使得锻件的内、外圆尺寸符合要求;
所述旋转碾压仿形锻造的方法是:使片状上砧每压下一砧后,抬起上砧,转动一角度后,再压下一砧;每两砧之间有一接砧量;每两圈之间错砧。
第五步,平整;
在锻造的完工阶段,利用上砧的台阶对锻件高度进行平整,使得锻件高度尺寸符合要求。
本发明可以达到的技术效果是:
本发明在形状复杂异形封头无法直接进行锻造成形的情况下,根据CAP1400核电稳压器用上封头的形状特点,采用内、外圆仿形锻造成形方法,先将坯料压制成实心圆柱体,再对坯料进行旋转碾压,仿形锻造出内圆球形圆弧面和外回转锥面,能够提高材料利用率,有效解决CAP1400稳压器上封头异形锻件的制造难题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是CAP1400核电稳压器用上封头的示意图;
图2是台阶式圆柱体坯料的示意图;
图3是本发明的锻造成形示意图;
图4是本发明的片状上砧的示意图。
图中附图标记说明:
1为上砧, 2为成形后封头锻件,
3为下模,
11为凸模, 12为台阶,
13为固定部。
具体实施方式
本发明CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,使用16500吨油压机,采用锻造成形模具,通过碾压仿形的锻造方法形成具有三个接管的半球体,半球体的内部球半径不小于1300mm;包括以下步骤:
第一步,制坯;
将毛坯压制成一个实心的台阶式圆柱体坯料;
台阶式圆柱体坯料包括两段圆柱体,两段圆柱体的直径不同且处于同一回转中心上;
一段圆柱体的直径为2730mm,高度为1700mm,另一段圆柱体的直径为1000mm,高度为1000mm,如图2所示;
第二步,加热;
将坯料放置到加热炉内进行加热;
加热时,坯料下面放置垫铁,使坯料加热均匀,并均匀保温使其表面与心部温度一致;
第三步,定位;
将加热好的坯料放置在锻造成形模具的下模内,并将坯料、下模和上砧三者中心调整至重合;
如图3所示,锻造成形模具包括片状上砧1、下模3;
如图4所示,上砧1包括扁平状凸模11,凸模11的顶部形成台阶12,台阶12的顶部形成固定部13;凸模11的宽度大于厚度,且上部尺寸大于下部尺寸;凸模11的底部四个角均为弧形;
下模3包括凹模,凹模的内表面与上封头的外形相匹配,凹模的内表面为斜锥形;
第四步,仿形碾压;
通过16500吨油压机带动片状上砧1运动,对下模3内的坯料进行多次旋转碾压仿形锻造,直至将坯料锻造成内圆凹陷的球形,同时外圆形成三个斜锥形,使得锻件的内、外圆尺寸符合要求(如图3所示);
旋转碾压仿形锻造的方法是:
使片状上砧1每压下一砧后,抬起上砧1,转动一角度后,再压下一砧;每两砧之间有一定的接砧量;每两圈之间错砧(即下一圈的起始位置压在上一圈的接砧处);依次操作,直到行程结束,坯料锻造成形;如工件温度过低,导致锻造无法进行,则及时回炉,重新加热后,再继续锻造;
第五步,平整;
在锻造的完工阶段,利用上砧1的台阶12对锻件高度进行平整,使得锻件高度尺寸符合要求。
Claims (6)
1.一种CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,其特征在于,使用16500吨油压机,采用锻造成形模具,通过碾压仿形的锻造方法形成具有多个接管的半球体,半球体的内部球半径不小于1300mm;包括以下步骤:
第一步,制坯;
将毛坯压制成一个实心的台阶式圆柱体坯料;
第二步,加热;
将坯料放置到加热炉内进行加热;
第三步,定位;
将加热好的坯料放置在锻造成形模具的下模内,并将坯料、下模和上砧三者中心调整至重合;
第四步,仿形碾压;
通过16500吨油压机带动片状上砧运动,对下模内的坯料进行多次旋转碾压仿形锻造,直至将坯料锻造成内圆凹陷的球形,同时外圆形成三个斜锥形,使得锻件的内、外圆尺寸符合要求;
第五步,平整;
在锻造的完工阶段,利用上砧的台阶对锻件高度进行平整,使得锻件高度尺寸符合要求。
2.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,其特征在于,所述台阶式圆柱体坯料包括两段圆柱体,两段圆柱体的直径不同且处于同一回转中心上。
3.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,其特征在于,所述第二步加热时,坯料下面放置垫铁,使坯料加热均匀,并均匀保温使其表面与心部温度一致。
4.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,其特征在于,所述锻造成形模具包括片状上砧、下模;上砧包括扁平状凸模,凸模的顶部形成台阶;凸模的宽度大于厚度,且上部尺寸大于下部尺寸;下模包括凹模,凹模的内表面与上封头的外形相匹配。
5.根据权利要求4所述的CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,其特征在于,所述凸模的底部四个角均为弧形。
6.根据权利要求1所述的CAP1400核电稳压器用上封头的锻造成形方法,其特征在于,所述第四步中旋转碾压仿形锻造的方法是:使片状上砧每压下一砧后,抬起上砧,转动一角度后,再压下一砧;每两砧之间有一接砧量;每两圈之间错砧。
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