CN105478644A - 一种y型锻件的自由锻造方法 - Google Patents

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张宝海
郭长虹
杨新刚
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations

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Abstract

本发明公开了一种Y型锻件的自由锻造方法，步骤包括：1)按照需要加工的Y型锻件的各部分尺寸，制作相应的煨弯工装及煨弯压铁；2)制作锻件坯料；3)首先将煨弯工装放置在移动工作台上，将锻件坯料放置于煨弯工装上，使得锻件坯料凸台朝下放正放平，锻件坯料的中心线跟锻压机上砧子的中心在一条线上；然后将煨弯压铁对正锻件坯料的中心线放置于锻件坯料上表面；开始第二火次锻造，在锻压机下压的同时，锻件坯料两侧分别倚着该侧滚动的圆钢慢慢向下滑动，达到Y型的锻造形状；最后取开煨弯工装及煨弯压铁，进行平整性锻压，即成。本发明的方法，在小型压机上锻造形状复杂的Y型锻件，操作灵活，节约生产和材料的成本。

Description

一种Y型锻件的自由锻造方法
技术领域
本发明属于自由锻造技术领域，涉及一种Y型锻件的自由锻造方法。
背景技术
在自由锻造生产中，Y型锻件零件形状显得较为特别，它是在U型类锻件的底部带有凸块。如果采用传统工艺，该类锻件在制订锻件图时所需附加锻造余块多，且所需锻造余量也较一般锻件大，造成锻件坯料的重量增大，必须在大型自由锻造压机中进行生产，成本增加。在锻造生产过程中，由于该锻件的截面大，难于使锻件心部锻透导致变形不充分，锻件质量控制的难度很大；而且由于锻件形状的限制，出现质量问题后不易通过锻造的方法进行返修。从该锻件的使用性能分析，流线不合理，不符合受力的要求，降低此类零件的使用寿命。
因此，有必要研发一种新的锻造成形方法，改进变形方法，减小加工余量和锻件重量，从而使其可运用在锻造能力较小的自由锻造压机中进行生产，使锻件的流线分布有利于锻件的受力要求，并且能完全保证锻件的内部质量，延长锻件的使用寿命，达到一举数得的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种Y型锻件的自由锻造方法，解决了现有技术存在的加工余量和锻件重量大，既造成材料浪费，又增加了锻造难度大，而且无法在较小的自由锻造设备上锻造较大型的形状复杂Y型锻件的问题。
本发明采用的技术方案是，一种Y型锻件的自由锻造方法，按照以下步骤具体实施：
步骤1：按照需要加工的Y型锻件的各部分尺寸，制作相应的煨弯工装及煨弯压铁；
步骤2：进行第一火次加工，制作锻件坯料；
步骤3：进行第二火次加工
首先将煨弯工装放置在移动工作台上，将锻件坯料放置于煨弯工装上，使得锻件坯料凸台朝下放正放平，锻件坯料的中心线跟锻压机上砧子的中心在一条线上；然后将煨弯压铁对正锻件坯料的中心线放置于锻件坯料上表面；
开始第二火次锻造，在锻压机下压的同时，锻件坯料两侧分别倚着该侧滚动的圆钢慢慢向下滑动，达到Y型的锻造形状；
最后取开煨弯工装及煨弯压铁，进行平整性锻压，即成。
本发明的有益效果是，操作步骤简单，实现了在设备能力小的自由锻造设备上锻造较大的形状复杂Y型锻件生产，通过制坯，利用简单组合式的工装控制锻件外形尺寸，减小了锻件重量，节约金属材料降低锻件成本，流线有利于零件的受力状况，保证了锻件内部质量，延长使用寿命，并提高了生产效率；对于后序冷加工也带来了方便，并节约了机械加工成本。
附图说明
图1是本发明方法最终制作的Y型锻件4的结构示意图；
图2是本发明方法中使用的煨弯工装1的结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明方法中使用的煨弯压铁2的结构示意图；
图5是本发明方法中第一火次制作得到的锻件坯料3的结构示意图；
图6是本发明方法中第二火次煨弯前的煨弯工装1和坯料3的布置示意图；
图7是本发明方法中第二火次煨弯后的煨弯工装1和坯料3的布置示意图。
图中，1.煨弯工装，2.煨弯压铁，3.锻件坯料，4.Y型锻件，11.筋板，12.挡板，13.圆钢，14.支撑块，15.底板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1，为本发明方法最终制作的Y型锻件4成品的结构示意图，图1中，h为Y型锻件4的开口距离，b为Y型锻件4的开口长度，d为Y型锻件4的开口外表面之间的长度，l为Y型锻件4的开口立面深度，LD为Y型锻件4的开口立面下沿到Y型锻件4凸块底面的距离。
如图2、图3，为本发明方法中对应Y型锻件4所使用的煨弯工装1的结构示意图。煨弯工装1的结构是，在底板15上固定安装有两个横向的挡板12，每个挡板12外侧顶紧固定有纵向的两个筋板11，每个挡板12内侧顶紧固定有一个上表面为圆弧形状的支撑块14，筋板11、挡板12、支撑块14下端面均焊接在底板15上；每个支撑块14上端面加工有半圆弧，半圆弧中放置有能转动的圆钢13，圆钢13与半圆弧的弧面之间涂抹有润滑脂，实现每个圆钢13在各自支撑块14半圆弧中的原地滚转，两个圆钢13外圆之间的距离为D(D≥d+30mm)，两个圆钢13的轴心线与底板的距离均为L，并且L＞LD；底板15采用钢板，每个挡块12的宽度B应大于Y型锻件4的成品开口长度b。
煨弯工装1中，为防止每个支撑块14及其上圆钢13受力过大，通过挡板12和筋板11来阻止向外的张力；为了锻坯在工装里顺利滑动，圆钢13设计为在支撑块14上端面的半圆弧中自由转动。
如图4，煨弯压铁2的裁切尺寸是，煨弯压铁2的长度为b1，煨弯压铁2的高度为l1，煨弯压铁2的宽度为h1。
锻造生产过程需要二个火次的操作过程：
第一火次：如图5，压钳口，倒棱，制作得到Y型锻件4的锻件坯料3；
第二火次：如图6、图7，使用煨弯工装1和煨弯压铁2进行煨弯成型；圆整各平面，最后将煨弯工装1和煨弯压铁2去掉。
本发明的Y型锻件的自由锻造方法，按照以下步骤具体实施：
步骤1：按照需要加工的Y型锻件4的各部分尺寸，制作相应的煨弯工装1及煨弯压铁2，
煨弯工装1中，两个圆钢13外圆之间的距离为D(D≥d+30mm)，两个圆钢13的轴心线与底板的距离均为L，并且L＞LD，
煨弯压铁2的尺寸按以下尺寸制作，煨弯压铁2的长度为b1，煨弯压铁2的高度为l1，煨弯压铁2的宽度为h1：
h1＝h－(20～30)mm，即h1比h大20～30mm，
b1≥b，
l1≥l；
步骤2：进行第一火次加工，制作锻件坯料3
选用合适的钢锭，按加热规范对钢锭加热后，出炉压钳把，按需要加工的Y型锻件4尺寸制作得到初始形状的锻件坯料3，锻件坯料3的制作要比较的规整，留量均匀；然后夹持锻件坯料3的非冒口端，用剁切或气割方法去掉钳把，得到符合要求的锻件坯料3，如图5所示。
步骤3：进行第二火次加工
如图6所示，首先将煨弯工装1放置在移动工作台上，将锻件坯料3放置于煨弯工装1上，使得锻件坯料3凸台朝下放正放平，锻件坯料3的中心线跟锻压机上砧子的中心在一条线上；然后将煨弯压铁2对正锻件坯料3的中心线放置于锻件坯料3上表面；
如图7所示，开始第二火次锻造，在锻压机下压的同时，控制材料的塑性变形过程，锻件坯料3两侧分别倚着该侧滚动的圆钢13慢慢向下滑动，按着预期控制的方向进行煨弯，达到Y型的锻造形状；
最后取开煨弯工装1及煨弯压铁2，进行平整性锻压，即成。
本发明的方法，结合液压机自由锻变形操作实际情况，编制合理的变形操作工艺，根据零件图形状及尺寸锻出相对应形状的毛坯，制作专用的煨弯工装1及煨弯压铁2，将毛坯放入煨弯工装1及煨弯压铁2中进行煨弯成形。考虑到该成形方法属于自由锻不好控制的情况，其形状比较复杂不容易检测，用铁皮剪出与该锻件形状和大小一样的铁皮样板来进行辅助检查。
综上所述，普通的成形方法，由于截面大，压机吨位小，内部质量难于保证。本发明的方法通过简单工装及步骤，不仅在外形尺寸上保证了图纸要求，而且相比普通工艺，流线合理，保证了锻件内部质量；减少重量，节约成本。此外，该方法能够在小型设备上实现锻造较大的Y型锻件，实验过程中在8MN水压机设备上采用该方法进行实验性操作，共生产10余件各种规格大小Y型锻件，质量均符合技术要求。

Claims (4)

1.一种Y型锻件的自由锻造方法，其特征在于，按照以下步骤具体实施：
步骤1：按照需要加工的Y型锻件(4)的各部分尺寸，制作相应的煨弯工装(1)及煨弯压铁(2)；
步骤2：进行第一火次加工，制作锻件坯料(3)；
步骤3：进行第二火次加工
首先将煨弯工装(1)放置在移动工作台上，将锻件坯料(3)放置于煨弯工装(1)上，使得锻件坯料(3)凸台朝下放正放平，锻件坯料(3)的中心线跟锻压机上砧子的中心在一条线上；然后将煨弯压铁(2)对正锻件坯料(3)的中心线放置于锻件坯料(3)上表面；
开始第二火次锻造，在锻压机下压的同时，锻件坯料(3)两侧分别倚着该侧滚动的圆钢(13)慢慢向下滑动，达到Y型的锻造形状；
最后取开煨弯工装(1)及煨弯压铁(2)，进行平整性锻压，即成。
2.根据权利要求1所述的Y型锻件的自由锻造方法，其特征在于，所述的煨弯工装(1)的结构是，在底板(15)上固定安装有两个横向的挡板(12)，每个挡板(12)外侧顶紧固定有纵向的两个筋板(11)，每个挡板(12)内侧顶紧固定有一个上表面为圆弧形状的支撑块(14)，筋板(11)、挡板(12)、支撑块(14)下端面均焊接在底板(15)上；每个支撑块(14)上端面加工有半圆弧，半圆弧中放置有能转动的圆钢(13)。
3.根据权利要求2所述的Y型锻件的自由锻造方法，其特征在于，所述的煨弯工装(1)中，两个圆钢(13)外圆之间的距离为D，Y型锻件(4)的开口外表面之间的长度为d，D≥d+30mm；
两个圆钢(13)的轴心线与底板的距离均为L，LD为Y型锻件(4)的开口立面下沿到Y型锻件(4)凸块底面的距离，并且L＞LD，
煨弯压铁(2)的长度为b1，高度为l1，宽度为h1，
煨弯压铁(2)的尺寸按以下尺寸要求制作：
h1比h大20～30mm，
b1≥b，
l1≥l。
4.根据权利要求1所述的Y型锻件的自由锻造方法，其特征在于，所述的步骤2中，进行第一火次加工，制作锻件坯料(3)，具体步骤是：
选用合适的钢锭，按加热规范对钢锭加热后，出炉压钳把，按需要加工的Y型锻件(4)尺寸制作得到初始形状的锻件坯料(3)，锻件坯料(3)的制作要规整，留量均匀；然后夹持锻件坯料(3)的非冒口端，去掉钳把，得到符合要求的锻件坯料(3)。
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