CN105363978B - 薄饼类锻件锻造方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄饼类锻件锻造方式，涉及锻造技术领域，具体说是采用旋转镦粗法锻造薄饼类锻件。成形锻件直径为φ950～φ2800mm，使用8000t油压机进行锻造，通过Deform计算机模拟，得出旋转镦粗时的压下量、砧宽比、需要的火次数；所述锻造过程具体工艺如下：首先对锻件压把、倒棱；然后进行镦粗和拔方，再进行倒棱滚圆，之后切尾下料；再对锻件进行旋转镦粗，最后在锻造平台上平整压下，锻造成形。采用所述旋转镦粗法可以使薄饼类锻件成品应力应变分布均匀，内部缺陷减少，工件探伤合格率大幅提高，锻件的机械性能也得到改善。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄饼类锻件锻造方式，具体说是使用旋转镦粗法锻造薄饼类锻件，属于锻造技术领域。
背景技术
RST效应（Rigid Slide Tearing Effect,刚性滑动撕裂效应）是大型薄饼类和板类自由锻件在锻造成形过程中经受很大的变形量后产生的内部层状裂纹缺陷，是由一种特殊的力学效应引起的。薄饼类锻件一般在下料后采用直接镦粗法生产，镦粗时容易出现RST效应导致探伤缺陷，难以保证产品的性能。锻件内部出现大面积密集缺陷是薄饼类锻件存在的主要质量问题。薄饼类锻件的废品率较高，通常达到30%～50%，经济损失十分惊人。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合薄饼类锻件的锻造方式，以保证薄饼类锻件成品的质量，提高薄饼类锻件成品的合格率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种薄饼类锻件锻造方式，所述锻造方式使用8000t油压机进行锻造，成形锻件直径为φ950～φ2800mm；通过Deform计算机模拟，得出旋转镦粗时的压下量为18～20%、砧宽比为0.6～0.7,火次数为4次或5次；
所述锻造方式每个火次的操作内容如下，
第1火次
将锻件加热到1180～1220℃出炉，压把、倒棱；
第2火次
将锻件回炉加热至1180～1220℃后出炉转至镦粗漏盘镦粗，然后进行拔方，再进行倒棱滚圆，之后切尾下料；
第3火次
将锻件回炉加热至1180～1220℃出炉转至锻造平台先在锻造平台上镦粗一次，然后转至旋转锻造台旋转镦粗，旋转镦粗完成后修整外圆；
第4火次
将锻件翻转180°，回炉加热至1180～1220℃出炉转至旋转锻造台，进行第2次旋转镦粗，旋转镦粗完成后修整外圆，将锻件转至锻造平台翻转180°，按照10%的压下量平整压下，再翻转180°，再次按照10%的压下量平整压下，锻造完成；
如果经过两次旋转镦粗后不能达到锻件要求尺寸，则增加一个火次和一次旋转镦粗过程，增加的火次在第3火次和第4火次之间，操作内容为第4火次的旋转镦粗部分的工艺。
进一步的，旋转镦粗过程分外圈和内圈两步进行，旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°。
由于采用上述技术方案本发明取得以下有益效果：
采用旋转镦粗法锻造薄饼锻件，分内外圈进行镦粗，并且选取合适的砧宽比和压下量，可以保证其变形和应力更均匀,有效避免了RST效应。通过生产试验证明工件合格率由原来60%提高到95%以上，机械性能得到很大程度的改善和提高。
使用Deform计算机模拟加工过程来确定锻造的工艺参数，可以缩短设计产品工艺过程的时间，提高设计效率，降低生产和材料成本。
附图说明
图1为旋转镦粗时进砧方向示意图。
具体实施方式
一种薄饼类锻件锻造方式，所述锻造方式使用8000t油压机进行锻造，成形锻件直径为φ950～φ2800mm；通过Deform计算机模拟，得出旋转镦粗时的压下量为18～20%、砧宽比为0.6～0.7,火次数为4次或5次；
所述锻造方式每个火次的操作内容如下，
第1火次
将锻件加热到1180～1220℃出炉，压把、倒棱；
第2火次
将锻件回炉加热至180～1220℃后出炉,转至镦粗漏盘镦粗，然后进行拔方，再进行倒棱滚圆，之后切尾下料；
第3火次
将锻件回炉加热至1180～1220℃出炉,转至锻造平台先在锻造平台上镦粗一次，然后转至旋转锻造台按照18～20%的压下量旋转镦粗，砧宽比为0.6～0.7，旋转镦粗完成后修整外圆；
第4火次
将锻件翻转180°，回炉加热至1180～1220℃出炉,转至旋转锻造台，按照18～20%的压下量进行第2次旋转镦粗，砧宽比为0.6～0.7，旋转镦粗完成后修整外圆，将锻件转至锻造平台翻转180°，按照10%的压下量平整压下，再翻转180°，按照10%的压下量平整压下，锻造完成。
如果经过两次旋转镦粗后不能达到锻件要求尺寸，则增加一个火次和一次旋转镦粗过程，增加的火次在第3火次和第4火次之间，操作内容为第4火次的旋转镦粗部分的工艺。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
现有一锻件材质为20MnMoNb锭型为30吨，成形锻件尺寸为φ1875mm×245 mm。首先通过Deform计算机模拟确定旋转镦粗锻造成形，压下量取18～20%，砧宽比取0.6～0.7；对该锻件的锻造过程分4个火次进行，每个火次的操作内容如下：
第1火次，将锻件加热到1200℃出炉，压把、倒棱；
第2火次，将锻件回炉加热至1200℃后出炉,转至锻造镦粗漏盘镦粗，镦粗至φ=1900mm，然后拔方至950mm×950mm,倒棱滚圆至φ=950mm；切尾下料直径φ=950mm 高度H=960mm；
第3火次，将锻件回炉加热至1200℃出炉,转至锻造平台，先在锻造平台镦粗至φ=1360mm、H=480mm, 然后转至旋转锻造台采用旋转镦粗法进行锻造，旋转镦粗至φ=1530mm、H=380mm,压下量约为20%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在290～330mm之间，内外圈镦粗完成后修整外圆。
第4火次，将锻件翻转180°回炉加热至1200℃出炉,转至旋转锻造台，对另一端面进行旋转镦粗，旋转镦粗至φ=1720mm、H=300mm，压下量为21%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在230～260mm之间，内外圈均镦粗完成后修整外圆，翻转180°；将锻件转至锻造平台平整压下至φ=1820mm、H=270mm，翻转180°，平整压下至φ=1875mm、H=245mm。
实施例2
现有一锻件材质为30Cr2NiMo,锭型为60吨，成形锻件尺寸为φ2780mm×350mm。首先通过Deform计算机模拟确定旋转镦粗锻造成形，压下量取18～20%，砧宽比取0.6～0.7；对该锻件的锻造过程需要分５个火次进行，每个火次的操作内容如下：
第1火次，将锻件加热到1200℃出炉，压把、倒棱；
第2火次，将锻件回炉加热至1200℃后出炉,转至锻造镦粗漏盘镦粗，镦粗至φ=2100mm，然后拔方至1200mm×1200mm,倒棱滚圆至φ=1200mm；切尾下料直径φ=1200mm 高度H=2050mm；
第3火次，将锻件回炉加热至1200℃出炉,转至锻造平台，先在锻造平台镦粗至φ=1900mm、H=800mm, 然后转至旋转锻造台采用旋转镦粗法进行锻造，旋转镦粗至φ=2100mm、H=640mm,压下量约为20%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在500～550mm之间，内外圈镦粗完成后修整外圆。
第4火次，将锻件翻转180°回炉加热至1200℃出炉,转至旋转锻造台，对另一端面进行旋转镦粗，旋转镦粗至φ=2300mm、H=520mm，压下量为18.8%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在400～440mm之间，内外圈均镦粗完成后修整外圆。
第5火次，将锻件翻转180°回炉加热至1200℃出炉,转至旋转锻造台，对另一端面进行旋转镦粗，旋转镦粗至φ=2550mm、H=420mm，压下量为19.2%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在320～360mm之间，内外圈均镦粗完成后修整外圆，翻转180°；将锻件转至锻造平台平整压下至φ=2680mm、H=380mm，翻转180°，平整压下至φ=2780mm、H=350mm。
实施例3
现有一锻件材质为20Mn,锭型为8吨，成形锻件尺寸为φ1020mm×210mm。首先通过Deform计算机模拟确定旋转镦粗锻造成形，压下量取18～20%，砧宽比取0.6～0.7；对该锻件的锻造过程分4个火次进行，每个火次的操作内容如下：
第1火次，将锻件加热到1200℃出炉，压把、倒棱；
第2火次，将锻件回炉加热至1200℃后出炉,转至锻造镦粗漏盘镦粗，镦粗至φ=1100mm，然后拔方至550mm×550mm,倒棱滚圆至φ=550mm；切尾下料直径φ=550mm 高度H=850mm；
第3火次，将锻件回炉加热至1200℃出炉,转至锻造平台，先在锻造平台镦粗至φ=800mm、H=400mm, 然后转至旋转锻造台采用旋转镦粗法进行锻造，旋转镦粗至φ=890mm、H=320mm,压下量约为20%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在240～280mm之间，内外圈镦粗完成后修整外圆。
第4火次，将锻件翻转180°回炉加热至1200℃出炉,转至旋转锻造台，对另一端面进行旋转镦粗，旋转镦粗至φ=980mm、H=260mm，压下量为18.8%，砧宽比为0.6～0.7；旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°，旋转进砧的方向按图1所示的数字顺序进行，9次进砧的进砧量控制在200～220mm之间，内外圈均镦粗完成后修整外圆，翻转180°；将锻件转至锻造平台平整压下至φ=1010mm、H=235mm，翻转180°，平整压下至φ=1020mm、H=210mm。
Claims (1)
1.一种薄饼类锻件锻造方式，其特征在于：所述锻造方式使用8000t油压机进行锻造，成形锻件直径为φ950～φ2800mm；通过Deform计算机模拟，得出旋转镦粗时的压下量为18～20%、砧宽比为0.6～0.7,火次数为4次或5次;
所述锻造方式每个火次的操作内容如下，
第1火次
将锻件加热到1180～1220℃出炉，压把、倒棱；
第2火次
将锻件回炉加热至1180～1220℃后出炉转至镦粗漏盘镦粗，然后进行拔方，再进行倒棱滚圆，之后切尾下料；
第3火次
将锻件回炉加热至1180～1220℃出炉转至锻造平台先在锻造平台上镦粗一次，然后转至旋转锻造台旋转镦粗，旋转镦粗完成后修整外圆；
第4火次
将锻件翻转180°，回炉加热至1180～1220℃出炉转至旋转锻造台，进行第2次旋转镦粗，旋转镦粗完成后修整外圆，将锻件转至锻造平台翻转180°，按照10%的压下量平整压下，再翻转180°，再次按照10%的压下量平整压下，锻造完成；
如果经过两次旋转镦粗后不能达到锻件要求尺寸，则增加一个火次以及一次旋转镦粗过程，增加的火次在第3火次和第4火次之间，操作内容为第4火次的旋转镦粗部分的工艺；
旋转镦粗过程分外圈和内圈两步进行，旋转镦粗外圈分６次进行，旋转镦粗内圈分３次进行，每次进砧后旋转锻造平台的旋转角度为60°。
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