CN107774851A - 核电热交换器用左、右筒体一体成型制造方法 - Google Patents

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冉熊波
张令
赵晓光
谢朝顺
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Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd
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Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor

Abstract

核电热交换器用左、右筒体一体成型制造方法，将钢锭加热进行多次的锻压制成筒形件并等分为2个半筒形坯料；将脱模卡槽固定在双孔模座上,双芯冲头利用燕尾与压机上砧连接，对半筒形坯料加工2个引导孔并将其加热，保温后将半筒形坯料放置在双孔模座上，并将引导孔中心和双孔模座孔中心对齐；双芯冲头中心和引导孔中心对齐，随着液压机上砧运动，双芯冲头与半筒形坯料的引导孔接触并逐渐将半筒形坯料的引导孔扩大，同时引导孔向下拉延，当双芯冲头下移到与半筒形坯料完全贴合时一体成型完毕即成。本发明能锻制不同材料、尺寸的半圆筒体与圆环相贯异形件，其纤维方向随形分布，综合性能高，且具有机械加工余量小，余料少，加工周期短，制造成本低。

Description

核电热交换器用左、右筒体一体成型制造方法
技术领域
本发明属于锻压制造技术领域，涉及异形产品的制造，特别涉及核电热交换器用左、右筒体的制造方法。
背景技术
左筒体和右筒体是一种20HD材料的异形件，它由半圆筒体部分与2个管嘴部分相贯而成。
其传统制造方法一般是采用单独锻造半圆筒体和2个管嘴，经过焊接的方式装配成型，由于产品壁厚很薄（约18mm），焊接时产品极易变形，难度较大；或者采用锻造长方体坯料的形式，再通过机加工成型，加工余量太大造成材料的浪费，且加工周期长，制造成本高。
发明内容
本发明的目的是，针对传统方法锻造的热交换器用左、右筒体异形件存在的问题和弊端及产品自身的特点，综合锻造与拉延成型的知识，提供一种能使异形锻件纤维方向随形分布，热交换器用左、右筒体的筒体部分与管嘴部分一体成型的制造方法。
核电热交换器用左、右筒体一体成型制造方法，它需采用的模具由双芯冲头、双孔模座、脱模卡槽及脱模卡销组成；该方法分为两部分：
第一部分：坯料设计制造，首先将钢锭加热至950℃～1150℃进行2～3次的锻压以改变其组织状态，焊合内部缺陷，并经冲孔、扩孔、拔长及整形工序制成满足要求的筒形件；然后将筒形件内外径及长度尺寸加工到所需的成型坯料尺寸；然后将筒形坯料沿直径2等分为2个半筒形坯料；
第二部分：将脱模卡槽利用内六角螺栓固定在双孔模座上,双芯冲头利用燕尾与压机上砧连接，并在双芯冲头、双孔模座与半筒形坯料接触面涂抹润滑剂；根据核电热交换器用左、右筒体中管嘴部分相对位置，对半筒形坯料加工2个引导孔并将其加热到900～1050℃，保温60～90分钟后将半筒形坯料放置在双孔模座上，并将引导孔中心和双孔模座孔中心对齐；双芯冲头中心和引导孔中心对齐，随着液压机上砧运动，双芯冲头与半筒形坯料的引导孔接触，并逐渐将半筒形坯料的引导孔扩大，同时引导孔向下拉延，当双芯冲头下移到与半筒形坯料完全贴合时，核电热交换器用左、右筒体锻件筒体部分和管嘴部分一体成型完毕，得到随形的热交换器用左、右筒体异形件，小余量加工即成。
采用上述方案的有益效果:
本发明代替传统的焊接制造和大余量机加工制造的方法，能锻制不同材料、不同尺寸的半圆筒体与圆环相贯异形件，其纤维方向随形分布，综合性能高，且具有机械加工余量小，余料少，加工周期短，制造成本低。
附图说明
图1为本发明中使用的双芯冲头模具示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本发明中使用的双孔模座模具示意图；
图5为图4的俯视图；
图6为图5的侧视图；
图7为本发明所需加工的圆筒坯料示意图；
图8为图7的A-A剖视图；
图9为本发明所需加工的带引导孔的半筒体坯料示意图；
图10为图9的A-A剖视图；
图11为本发明中使用的成型模具及半筒体坯料整体示意图；
图12为图11的侧视图；
图13为采用本发明加工的成型后左、右筒体锻件示意图。
图中：1-双芯冲头、2-双孔模座、3-脱模卡槽、4-脱模卡销、5-半筒体坯料。
具体实施方式
结合上述附图实例，对本发明进一步说明。
本发明的制造核电热交换器用左、右筒体异形件的模具：包括1个双芯冲头1、1个双孔模座2、4个脱模卡槽3、4个内六角螺栓及4个脱模卡销4。
核电热交换器用左、右筒体一体成型制造方法，过程如下：
首先将钢锭加热至950℃～1150℃进行2～3次的锻压以改变其组织状态，焊合内部缺陷，并经冲孔、扩孔、拔长及整形工序制成满足要求的筒形件；
然后将筒形件内外径及长度尺寸加工到所需的成型坯料尺寸，并将筒形坯料沿直径2等分为2个半筒形坯料5；
然后根据核电热交换器用左、右筒体中管嘴部分相对位置，对半筒形坯料5加工2个引导孔；
将加工好引导孔的半圆筒体坯料5加热到900℃～1050℃；
将脱模卡槽3利用内六角螺栓固定在双孔模座2上；双芯冲头1利用燕尾与压机上砧连接，并在双芯冲头1、双孔模座2与半筒形坯料5接触面涂抹润滑剂；
半圆筒体坯料5保温时间60～90分钟后放置于双孔模座2上，并使半圆筒体坯料5的引导孔与双孔模座2成型孔中心对齐；
移动液压机工作台，使双芯冲头1与半圆筒体坯料5的引导孔以及双孔模座2成型孔中心对齐；
随着液压机上砧的向下移动，双芯冲头1与半圆筒体坯料5的引导孔接触，然后双芯冲头1进一步下移时半圆筒体坯料5的引导孔逐渐扩大（扩孔），同时管嘴位置材料向下拉延；
当双芯冲头1下移到与半圆筒体坯料5完全贴合时，核电热交换器用左、右筒体锻件筒体部分和管嘴部分一体成型完毕，得到随形的热交换器用左、右筒体异形件；
将脱模卡销4插入脱模卡槽3中，将热交换器用左、右筒体异形件挡住，然后液压机上砧及双芯冲头1向上移动，使热交换器用左、右筒体异形件与模具双芯冲头1分离；
利用操作机将热交换器用左、右筒体异形件从双孔模座2上移出，对热交换器用左、右筒体异形件进行冷却。

Claims (1)

1.核电热交换器用左、右筒体一体成型制造方法，其特征在于：该方法需采用的模具由双芯冲头、双孔模座、脱模卡槽及脱模卡销组成；该方法分为两部分：
第一部分：坯料设计制造，首先将钢锭加热至950℃～1150℃进行2～3次的锻压以改变其组织状态，焊合内部缺陷，并经冲孔、扩孔、拔长及整形工序制成满足要求的筒形件；然后将筒形件内外径及长度尺寸加工到所需的成型坯料尺寸；然后将筒形坯料沿直径2等分为2个半筒形坯料（5）；
第二部分：将脱模卡槽（3）利用内六角螺栓固定在双孔模座（2）上,双芯冲头（1）利用燕尾与压机上砧连接，并在双芯冲头（1）、双孔模座（2）与半筒形坯料（5）接触面涂抹润滑剂；根据核电热交换器用左、右筒体中管嘴部分相对位置，对半筒形坯料（5）加工2个引导孔并将其加热到900～1050℃，保温60～90分钟后将半筒形坯料（5）放置在双孔模座（2）上，并将引导孔中心和双孔模座（2）孔中心对齐；双芯冲头（1）中心和引导孔中心对齐，随着液压机上砧运动，双芯冲头（1）与半筒形坯料（5）的引导孔接触，并逐渐将半筒形坯料（5）的引导孔扩大，同时引导孔向下拉延，当双芯冲头（1）下移到与半筒形坯料（5）完全贴合时，核电热交换器用左、右筒体锻件筒体部分和管嘴部分一体成型完毕，得到随形的热交换器用左、右筒体异形件，小余量加工即成。
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