CN105215629A - 一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及结构件模锻领域，提供一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，包括：棒材下料成为坯料；对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；对预锻件打磨表面缺陷；对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；对锻件进行抛丸去除氧化皮。
Description
技术领域
本发明涉及结构件模锻领域，是一种不规则外形、薄筋、带中间孔的复杂不锈钢零件的锻造加工方法。
背景技术
带中间孔的不锈钢模锻件的一般锻造工艺流程为：棒材下料→打磨毛刺→加热、预锻、余热切边→打磨→加热、终锻、余热切边(重复进行直至模具打靠，3-4火次)→加热→冲孔→打磨→热处理→抛丸去除氧化皮→探伤→打磨→标记→最终尺寸检查→交付。
对于不规则外形、薄筋、带中间孔类型的锻件使用一般锻造方法生产有几个方面的问题：首先为保证锻件充满，直接使用棒料锻造产生原材料浪费；预锻后如果冲中间孔，薄筋部位终锻时很难充满，另外因锻件厚度方向有欠压量，终锻完成后中间孔内部产生小尺寸毛边，使用冲孔模具冲裁造成较大的毛刺，需要手工打磨去除，工作量大且尺寸很难保证，否则需要使用机械加工方法去除小尺寸毛边，带来额外机械加工工作量，锻件生产成本增加；预锻后如果不冲孔，首先锻件整体为板状，变形抗力大幅度增加，需要进行3-4火次的锻造才能打靠，造成成本提高，而且每火次锻造变形量小，容易落入临界变形区，造成金属晶粒粗大的冶金缺陷；其次中间部位金属流动受阻，向周围的薄筋部位不正常流动，在薄筋根部一周产生较深的穿筋折叠缺陷，无法保证锻件质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，达到节约原材料、减少锻造加热火次、消除锻件缺陷、保证锻件质量的目的。
本发明的技术方案：一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，包括：
步骤1、棒材下料成为坯料；
步骤2、对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；
步骤3、对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；
步骤5、对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；
步骤6、对预锻件打磨表面缺陷；
步骤7、对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；
步骤8、对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；
步骤9、对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；
步骤10、对锻件进行抛丸去除氧化皮。
进一步的，在步骤3和步骤5之间还包括：
步骤4、对所述自由锻毛坯打磨，消除缺陷；
作为补充，还包括：
步骤11、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除。
步骤12、检查锻件尺寸是否合格。
具体的，步骤5中的冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸基础上缩小不小于10毫米。
本发明的有益效果：
1、使用自由锻工艺方法，制造与锻件外形相似的毛坯，可以节约大量原材料，并保证后续工序金属合理分配。
2、在预锻后减少一次切边，增加对预锻件的冲孔，冲孔模形状设计为在中间孔尺寸基础上有所减小，中间孔剩余的连皮起到毛边的作用，以保证薄筋部位的充满。中间孔的冲裁，使得终锻时多余金属可以向中间部位流动，消除了穿筋折叠缺陷，而且一次锻造变形量足够，保证锻件冶金质量；中间孔剩余的连皮在终锻后与一般锻造方法相比尺寸增大，可以使用通用冲孔设计方法冲裁到要求尺寸。
3、加热火次由5-6次减少到3次，大幅减少生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1a是本发明的一个典型锻件主视图。
图1b是本发明的局部剖视图。
图2是本发明的典型锻件锻造过程示意图一。
图3是本发明的典型锻件锻造过程示意图二。
图4是本发明的典型锻件锻造过程示意图三。
具体实施方式
本发明的技术方案：一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，包括：
步骤1、棒材下料成为坯料；
步骤2、对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；
步骤3、对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；
步骤4、对所述自由锻毛坯打磨，消除缺陷；
步骤5、对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；
具体的，步骤5中的冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸基础上缩小不小于10毫米。
步骤6、对预锻件打磨表面缺陷；
步骤7、对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；
步骤8、对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；
步骤9、对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；
步骤10、对锻件进行抛丸去除氧化皮。
作为补充，还包括：
步骤11、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除。
步骤12、检查锻件尺寸是否合格。
实施例
下面以附图1a、附图1b表示的一个1Cr12Ni3MoVN材料安装座典型锻件的锻造过程为例，详细说明不规则外形、薄筋、带中间孔的复杂锻件锻造加工步骤：
1、使用带锯床进行棒料下料，使用砂轮机对两端面的毛刺进行打磨清除；
2、使用天然气锻造加热炉对下好的坯料进行加热，加热温度1160℃，使用400kg自由锻锤进行制坯，停锻温度950℃，为与后续锻造工序匹配，形状如附图2所示；
3、锻造完成后打磨明显的锤花等缺陷；
4、使用天然气锻造加热炉对制坯件进行加热，加热温度1150℃，使用3吨电液模锻锤进行预锻，停锻温度950℃，利用余热使用400吨冲床和专门设计的冲孔模对中间孔进行冲孔，冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸的基础上缩小不小于10mm，如附图3所示；
5、使用砂轮机打磨表面缺陷；
6、使用天然气锻造加热炉对预锻件进行加热，加热温度1150℃，使用3吨电液模锻锤进行终锻一次成型，停锻温度950℃，利用余热使用400吨冲床切边；
7、使用天然气锻造加热炉对锻件加热，加热温度950℃，使用400吨冲床和最终冲孔模冲中间三角形孔，达到锻件要求的内孔尺寸。最终形状如附图4所示；
8、热处理：去应力退火，690℃保温6小时，空冷；淬火，1050℃±10℃保温1小时，空冷；回火，650±5℃保温1小时，空冷；10％检查锻件硬度；
9、使用滚筒式抛丸对锻件进行抛丸去除氧化皮；
10、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除；
11、锻件尺寸检查。
按照以上工艺步骤生产的1Cr12Ni3MoVN材料安装座锻件，与一般模锻工艺相比，原材料消耗可减少30％左右，加热火次由5-6次减少到3次，大幅减少生产成本，提高生产效率；生产的锻件尺寸和冶金性能有明显改善。
Claims (5)
1.一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，其特征在于，包括：
步骤1、棒材下料成为坯料；
步骤2、对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；
步骤3、对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；
步骤5、对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；
步骤6、对预锻件打磨表面缺陷；
步骤7、对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；
步骤8、对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；
步骤9、对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；
步骤10、对锻件进行抛丸去除氧化皮。
2.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，在步骤3和步骤5之间还包括：
步骤4、对所述自由锻毛坯打磨，消除缺陷。
3.如权利要求2所述的锻造方法，其特征在于，在步骤10后还包括：
步骤11、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除。
4.如权利要求3所述的锻造方法，其特征在于，在步骤11后还包括：
步骤12、检查锻件尺寸是否合格。
5.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，
步骤5中的冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸基础上缩小不小于10毫米。
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