CN105880442B - 一种套类锻件用空收成型方法 - Google Patents

Abstract

一种套类锻件用空收成型方法，包括钢锭下料、镦粗、冲孔、加热、扩孔、加热、第一次预拔长、加热、第二次预拔长、空收出成品，在扩孔完成后需要将芯轴穿入毛坯孔内进行第一次预拔长；取出芯轴并将第一次预拔长后的锻件返炉进行加热，加热完毕后重新将芯轴穿入毛坯孔内进行第二次预拔长，第二次预拔长后锻件内径等于所用芯轴的外径，本发明中的加工方法拓宽了芯轴使用范围，解决了工装辅具不足问题，降低了制造成本，同时能够提前计算目标长度及取料长度这样就避免了坯料的浪费，从而进一步节省成本。

Description

一种套类锻件用空收成型方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其是涉及一种套类锻件用的空收成型方法。

背景技术

目前，套类锻件基本上采用与锻件内孔相匹配的芯轴进行拔长，而随着公司长套类锻件市场订货逐渐增多，客户需求不同，套类锻件口径规格日益多样化，现有的芯轴系列严重限制了套类锻件的生产。

传统解决方案一般都是通过新投工装用以满足套类锻件生产，该方案虽能解决问题，但随着套类锻件口径多样化，持续投入工装不仅增加制造成本，而且生产周期长、难以满足交货期。

发明内容

本发明的目的是为现有的锻造方式过分依赖于芯轴造成生产周期长，成本高的问题，提供一种套类锻件用的空收成型方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种套类锻件用空收成型方法，包括钢锭下料、镦粗、冲孔、加热、扩孔、加热、第一次预拔长、加热、第二次预拔长、空收出成品，在扩孔完成后需要将芯轴穿入毛坯孔内进行第一次预拔长；取出芯轴并将第一次预拔长后的锻件返炉进行加热，加热完毕后重新将芯轴穿入毛坯孔内进行第二次预拔长，第二次预拔长后锻件内径等于所用芯轴的外径，锻件的长度；

n是受材质、温度、送进量及空收量影响的系数；Δd是内径空收量；δ是空心套类锻件壁厚；d是锻件内径；ΔL是空收增长量；L是空收成型前坯料长度： 是锻件目标长度；

将第二次预拔长后的芯轴取出，并将锻件加热至800-950，然后取加热后的锻件放在压机上，通过控制进砧量不大于600mm和压下量不大于30mm进行控制，成型后锻件长度等于锻件目标长度。

本发明套类锻件空收成形工艺，采用钢锭下料—镦粗—冲孔—加热—扩孔—加热—第一次预拔长—加热—第二次预拔长—空收出成品，主要包括以下特点

a）第二次预拔长时坯料外径尺寸根据锻件壁厚和芯轴直径进行控制；

b）空收成形时采用小送进量和小压下量法，进砧量≤600mm；压下量≤30mm；

c）空收时坯料温度大于800℃，降低因空收变形产生应力裂纹倾向；

d）根据理论压下量、实验数据确定实际空收成形时长度尺寸增长量ΔL；

经验公式：

n是受材质、温度、送进量及空收量影响的系数，取值范围0.92～1.15；

Δd是内径空收量；δ是空心套类锻件壁厚；

L是空收前坯料长度；d是锻件内径；

e）主要适用于芯轴直径（D）大于锻件内孔直径（d）且空收量Δd≤70mm套类锻件的拔长；

f）拓宽了芯轴使用范围，解决了工装辅具不足问题，降低了制造成本。

本发明的有益效果是：本发明中的加工方法拓宽了芯轴使用范围，解决了工装辅具不足问题，降低了制造成本，同时能够提前计算目标长度及取料长度这样就避免了坯料的浪费，从而进一步节省成本。

附图说明

图1为套类锻件结构示意图（芯轴直径D大于内孔直径d）。

图2预拔长示意图。

图3空收示意图。

图示标记： 1、锤头；2、坯料；3、芯轴；4、出成品阶段管模。

具体实施方式

图1-3所示，具体实施方式如下：

一种套类锻件用空收成型方法，包括钢锭下料、镦粗、冲孔、加热、扩孔、加热、第一次预拔长、加热、第二次预拔长、空收出成品，在扩孔完成后需要将芯轴穿入毛坯孔内进行第一次预拔长；取出芯轴并将第一次预拔长后的锻件返炉进行加热，加热完毕后重新将芯轴穿入毛坯孔内进行第二次预拔长，第二次预拔长后锻件内径等于所用芯轴的外径，锻件的长度；

n是受材质、温度、送进量及空收量影响的系数；Δd是内径空收量；δ是空心套类锻件壁厚；d是锻件内径；ΔL是空收增长量；L是空收成型前坯料长度：是锻件目标长度；

将第二次预拔长后的芯轴取出，并将锻件加热至800-950℃，可以采用800℃、825℃、850℃、875℃、900℃、925℃或者950℃等任意温度，然后取加热后的锻件放在压机上，通过控制进砧量不大于600mm和压下量不大于30mm进行控制，成型后锻件长度等于锻件目标长度。

如图1、2、3所示，下面以毛坯锻件外径1350mm、内孔d=1060mm、长度6500mm 为例，具体阐述套类锻件空收成形工艺，由以下工序完成：

第一步：钢锭加热到1230℃左右并充分保温，使钢锭内外温度均匀一致；

第二步：钢锭气割下料，将钢锭剁切为只保留锭身；

第三步：将坯料镦粗成饼状结构，执行冲孔和扩孔工序，扩孔后内径1150mm（选用芯轴直径D=1100mm）；

第四步：毛坯锻件拔长，由以下几个步骤完成：

步骤一：将1100mm芯轴（Δd=40mm）穿入毛坯内孔进行第一次预拔长；

步骤二：返炉加热完毕后进行第二次预拔长，第二次预拔长长度尺寸按照6400mm进行控制（根据经验公式计算出成品阶段空收后长度尺寸增长量ΔL≈100mm），外径按照1385mm进行控制，内径等于芯轴直径1100mm；

步骤三：预拔长完毕后退出芯轴进行空收出成品作业，每趟空收压下量20mm，进砧量600mm。空收完毕后外径1350mm，内径1060mm，长度尺寸6500mm左右。

这种套类锻件空收成形工艺显著降低了芯轴投入成本，满足了不同口径规格长套类锻件生产。截止目前已经完成了15件DN1000mm、7件DN1100mm、8件DN1200mm、3件DN1400mm、1件DN1500mm、5件DN1600mm（均为内孔尺寸）等不同系列长套类锻件的空收成形，不存在废品率且锻件一次性合格率达到98%以上，创造了客观的经济价值。

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (1)

1.一种套类锻件用空收成型方法，包括钢锭下料、镦粗、冲孔、加热、扩孔、加热、第一次预拔长、加热、第二次预拔长、空收出成品，在扩孔完成后需要将芯轴穿入毛坯孔内进行第一次预拔长；取出芯轴并将第一次预拔长后的锻件返炉进行加热，加热完毕后重新将芯轴穿入毛坯孔内进行第二次预拔长，第二次预拔长后锻件内径等于所用芯轴的外径，锻件的长度；

n是受材质、温度、送进量及空收量影响的系数；Δd是内径空收量；δ是空心套类锻件壁厚；d是锻件内径；ΔL是空收增长量；L是空收成型前坯料长度：是锻件目标长度；

将第二次预拔长后的芯轴取出，并将锻件加热至800-950℃ ，然后取加热后的锻件放在压机上，通过控制进砧量不大于600mm和压下量不大于30mm进行控制，成型后锻件长度等于锻件目标长度。