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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