CN106964733B - 环状异形锻件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环状异形锻件制造方法，环状异形锻件包括环形部，环形部连接有向环外突出的附件，包括以下步骤：下料并根据环状异形锻件的形状，锻造出初级坯料：初级坯料具有长条形的初级环部坯；通过模锻，将初级环部坯锻造为椭圆形的次级环部坯，且次级环部坯的椭圆形外沿以内区域模锻为连皮，得到次级坯料；去除次级坯料的连皮，采用自由锻和/或煨弯，将椭圆环形的次级环部坯制成环形部；并且在前述锻压出椭圆形的步骤中或步骤之后，将附件坯模锻为附件。本制造方法，由于椭圆形连皮挤压面积远小于圆形连皮，所需锻机吨位及锻件敷料损失都会下降，降低生产成本，同时锻件流线基本无破坏，不影响锻件强度。

Description

环状异形锻件制造方法
技术领域
本发明涉及锻件制造方法，具体的是环形结构上连接有附件的锻件制造方法。
背景技术
某些设备，因受力条件复杂，需要用到异形形状的锻件，例如图1所示的环状异形锻件，其结构包括圆环形的环形部2，还包括连接在环形部2的附件5，如突出的凸台部1、枝丫部3。
这种环形结构上又带有附件的异形锻件制造比较困难，目前常用的方法有，下料后采用镦粗、冲孔、扩孔等工序形成环形结构，环形结构外围由机加工切削，得到外部附件的初始结构，然后模锻成型。上述方法加工敷料多，造成材料浪费，而且对锻件流线损伤大，锻件性能下降，锻件尺寸参数也不易控制。
另一种方法是采用模锻按照图1锻件的外形轮廓的展宽成型，并且将环形部2的中部区域模锻挤压成连皮，最后去掉连皮得到成型的异形锻件。采用这种方法，锻件尺寸精度更高，但如果锻件的环形部尺寸非常大，则连皮挤压所需设备吨位也要非常大，否则连皮难以做到很薄，最终也导致敷料过多。或者，可以采用等温锻设备挤压出较薄的连皮，但设备和相应模具成本大幅提高，并且生产效率会降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种环状异形锻件制造方法，能降低设备吨位要求，降低锻件材料消耗，降低生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
环状异形锻件制造方法，所述环状异形锻件包括环形部，环形部连接有向环外突出的附件，包括顺序进行的以下步骤：
A、下料并根据环状异形锻件的形状，锻造出初级坯料：初级坯料具有长条形的初级环部坯用于进一步锻造形成环形部，初级环部坯连接有附件或者连接有附件坯用于进一步锻造形成附件；
B、通过模锻，将长条形的初级环部坯锻造为椭圆形的次级环部坯，且次级环部坯的椭圆形外沿以内区域模锻为连皮，得到次级坯料；
C、去除次级坯料的连皮，次级环部坯形成椭圆环形，将椭圆环形的次级环部坯锻造为环形部；
并且在所述步骤B中或步骤C之后，还包括步骤将所述附件坯模锻为附件。
进一步的，所述步骤C中，采用自由锻和/或煨弯，将椭圆环形的次级环部坯锻造为环形部。
进一步的，所述C步骤中，借助马杠或煨弯工装将椭圆环形的次级环部坯制成环形部。
进一步的，所述附件包括凸台部和枝丫部，所述附件坯包括初级凸台坯用于进一步锻造形成凸台部，还包括初级枝丫坯用于进一步锻造形成枝丫部。
进一步的，还包括步骤D：采用模锻对锻件进一步成型。
本发明的有益效果是：上述锻件制造方法，是在长条形的锻件坯料上模锻挤压出椭圆形的轮廓以及外围附件，并且在椭圆形轮廓内挤压出连皮，去除连皮后，采用马杠自由锻、煨弯等方式将椭圆环形坯料锻造为圆环形，最终得到需要的环状异形锻件，本制造方法，由于连皮挤压面积减少，所需锻机吨位及锻件敷料损失都会下降，降低生产成本，同时锻件流线基本无破坏，不影响锻件强度。
附图说明
图1是本发明涉及的环状异形锻件示意图；
图2是本发明的方法涉及的初级坯料示意图；
图3是图2初级坯料进一步加工得到的次级坯料示意图；
图中附图标记为：凸台部1、初级凸台坯11、次级凸台坯12、环形部2、初级环部坯21、次级环部坯22、连皮221、枝丫部3、初级枝丫坯31、次级枝丫坯32、附件5、附件坯51。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
环状异形锻件制造方法，所述环状异形锻件包括环形部2，环形部2连接有向环外突出的附件5，包括顺序进行的以下步骤：
A、下料并根据环状异形锻件的形状，锻造出初级坯料：初级坯料具有长条形的初级环部坯21用于进一步锻造形成环形部2，初级环部坯21连接有附件5或者连接有附件坯51用于进一步锻造形成附件5；
B、通过模锻，将长条形的初级环部坯21锻造为椭圆形的次级环部坯22，且次级环部坯22的椭圆形外沿以内区域模锻为连皮221，得到次级坯料；
C、去除次级坯料的连皮221，次级环部坯22形成椭圆环形，将椭圆环形的次级环部坯22锻造为环形部2；
并且在所述步骤B中或步骤C之后，还包括步骤将所述附件坯51模锻为附件5。
本发明的锻件制造方法，关键在于将长条形坯料逐渐锻造变形为圆环形锻件，即是长条形坯料先锻造为椭圆形坯料加连皮，去除连皮后进一步将椭圆环形坯料锻造弯曲为圆环形锻件。
具体的，所谓的环状异形锻件包括环形部2，环形部2即一个环形结构，环形部2连接有向环外突出的附件5，附件5可以是连接环形部2的常规形状或异形结构。
如图1所示，环形部2连接有两个附件5，分别是截面近似矩形的凸台部1和截面近似三角形的枝丫部3。
按照本发明的锻造方法，下料后，根据环状异形锻件形状，锻造出初级坯料，即是需要根据附件5与环形部2的角度、距离、形状、尺寸等参数确定初级坯料的形状，确保坯料最终锻造变形后能得到需要的锻件形状。上述坯料形状确认方法可以是利用电脑软件模拟确定，或者根据材料变形原理推算，或者根据实验确定。
初级坯料具有长条形的初级环部坯21用于进一步锻造形成环形部2。根据所需异形锻件的附件5形状复杂程度，可以在锻造初级坯料时，就锻造出初级环部坯21上连接的相应附件5，或者也可以是如图2所示，锻造出附件坯51用于后续进一步锻造形成相应附件5。
图2中，其附件坯51包括初级凸台坯11用于进一步锻造形成凸台部1，附件坯51还包括初级枝丫坯31用于进一步锻造形成枝丫部3。
根据初级坯料的形状特点，初级坯料锻造方法可以是模锻或自由锻等多种方式。
随后将初级坯料模锻为次级坯料，主要是将长条形的初级环部坯21锻造为椭圆形的次级环部坯22，且次级环部坯22的椭圆形外沿以内区域模锻为椭圆形的连皮221。
如图3所示，所谓的椭圆形的次级环部坯22，也包括类似于椭圆形的形状，例如由长条形变形得到的橄榄形，卵形等。
次级环部坯22的外沿以内区域模锻为连皮221，由于椭圆形连皮面积远小于最终锻件的圆形连皮，因此挤压椭圆形连皮所需的锻机吨位可以减小，连皮也容易做到很薄，能减少锻件敷料，节省材料成本。
附件坯51可以在上述锻压步骤中同时模锻为附件5，也可以是在后续步骤中模锻为附件5，或者附件坯51可以先模锻为中间形状，然后在后续步骤中进一步变形锻造为需要的附件。例如图3所示，在上述锻压出椭圆形的次级环部坯22步骤中，初级凸台坯11和初级枝丫坯31分别被模锻为次级凸台坯12和次级枝丫坯32，并在后续步骤中，例如椭圆环形的次级环部坯22修整为圆环形之后，进一步被模锻为凸台部1和枝丫部3。
椭圆形的次级环部坯22去除连皮221后形成椭圆环形，去除连皮221的方法可以是现有技术，例如冲切方式去除连皮。
然后将椭圆环形锻造为圆环形结构，锻造方法可以是采用胎模锻、特种锻造等多种方式，优选的可以是采用自由锻和/或煨弯，将椭圆环形的次级环部坯22锻造为环形部2。修整的过程可以借助马架、马杠，以及煨弯工装等治具，也可以采用其他工具或装置。圆环形结构结合模锻成型的附件5，即得到需要的环状异形锻件。
最终，根据加工质量和精度要求，还可以采用模锻对整个环状异形锻件进一步成型，即是对已经成型的具有环形部2和附件5的锻件荒坯进一步模锻成型。

Claims (4)

1.环状异形锻件制造方法，所述环状异形锻件包括环形部(2)，环形部(2)连接有向环外突出的附件(5)，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：
A、下料并根据环状异形锻件的形状，锻造出初级坯料：初级坯料具有长条形的初级环部坯(21)用于进一步锻造形成环形部(2)，初级环部坯(21)连接有附件(5)或者连接有附件坯(51)用于进一步锻造形成附件(5)；
B、通过模锻，将长条形的初级环部坯(21)锻造为椭圆形的次级环部坯(22)，且次级环部坯(22)的椭圆形外沿以内区域模锻为连皮(221)，得到次级坯料；
C、去除次级坯料的连皮(221)，次级环部坯(22)形成椭圆环形，将椭圆环形的次级环部坯(22)锻造为环形部(2)；
并且在所述步骤B中或步骤C之后，还包括步骤将所述附件坯(51)模锻为附件(5)；
所述步骤C中，采用自由锻和/或煨弯，将椭圆环形的次级环部坯(22)锻造为环形部(2)。
2.如权利要求1所述的环状异形锻件制造方法，其特征在于，所述C步骤中，借助马杠或煨弯工装将椭圆环形的次级环部坯(22)制成环形部(2)。
3.如权利要求1所述的环状异形锻件制造方法，其特征在于，所述附件(5)包括凸台部(1)和枝丫部(3)，所述附件坯(51)包括初级凸台坯(11)用于进一步锻造形成凸台部(1)，还包括初级枝丫坯(31)用于进一步锻造形成枝丫部(3)。
4.如权利要求1、2或3所述的环状异形锻件制造方法，其特征在于，还包括步骤D：采用模锻对锻件进一步成型。
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