CN108555205A - 一种自由锻件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种自由锻件的制造方法属于锻造技术领域。本发明方法采取以下步骤:根据自由锻件中心通孔的直径制作芯轴与冲头;制作具有V形槽的结构砧座;制作长方体垫块;对锤砧、冲头、芯轴、砧座、垫块进行预热;并用锤砧、砧座对加热后的棒料进行锻造。本发明实现了自由锻件的芯轴拔长成型,精化了锻件尺寸,大大减少了机加工作量,缩短了加工周期,提高了生产效率,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明一种自由锻件的制造方法属于锻造技术领域。
背景技术
两端头法兰长筒形自由锻件,该件为复杂的两端头法兰长筒形锻件,此项锻件生产难度在于制坯后的芯轴拔长。现有技术中,两端头法兰长筒形自由锻件锻造成直壁长轴,而后加工而成
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:通过此项两端头法兰长筒形自由锻件的生产,为类似件提供锻件设计及工装设计方案。
本发明的技术方案是:一种自由锻件的制造方法,所述方法采取以下步骤:
1)根据自由锻件中心通孔的直径制作芯轴、冲头;
2)制作砧座,砧座是具有V形槽的结构,该V形槽的角度为60度;
3)制作分料垫块,垫块为长方体结构,25mm×120mm×250mm,倒角R8;
4)对锤砧、冲头、芯轴、砧座、垫块进行预热,使其温度达到250℃±50℃;
5)对圆柱形的棒料进行加热,使其温度达到1140℃±10℃,并保温0.4×Dmin,其中D为棒料直径;
6)用锤砧对经过步骤5处理的棒料沿其轴向进行锻造,使棒料的高度达到需求的尺寸;
7)用冲头在经过步骤6处理的棒料的底面中心上,沿棒料的轴向开设一个通孔;使得芯轴能够插入该通孔,且与该通孔间隙配合;
8)将插入芯轴的自由锻件轴向平行于砧座V形中线放置在砧座上,滚动自由锻件,并通过锤砧对自由锻件径向施加外力,使得自由锻件沿其轴向延伸,并达到需求的尺寸;
9)将经过步骤8处理后的自由锻件轴向平行于锤砧放置在锤砧上,并通过锤砧在放置于靠近端头的垫块沿着自由锻件径向施加外力,并滚动自由锻件,使得该自由锻件的端部形成一圈凹槽;
10)将经过步骤9处理后的自由锻件轴向平行于砧座V形中线放置在砧座上,滚动自由锻件,并通过锤砧在两端头凹槽间对自由锻件径向施加外力,使得自由锻件沿其轴向延伸,并达到需求的尺寸;
所述步骤6对棒料沿其轴向进行锻造,使棒料的高度达到500±20mm。
所述步骤7开设的通孔直径为200mm~250mm。
所述步骤8自由锻件沿其轴向延伸,并达到1000mm~1100mm。
所述步骤10自由锻件沿其轴向延伸,并达到1500mm~1600mm。
本发明的有益效果是:本发明实现了自用锻件的芯轴拔长成型,精化了锻件尺寸,大大减少了机加工作量,缩短了加工周期,提高了生产效率,降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例锻件图
具体实施方式
下面对本发明进行进一步的详细说明。
一种自由锻件的制造方法,其特征在于,所述方法采取以下步骤:
1)根据自由锻件中心通孔的直径制作芯轴、冲头;
2)制作砧座,砧座是具有V形槽的结构,该V形槽的角度为60度;
3)制作分料垫块,垫块为长方体结构,25mm×120mm×250mm,倒角R8;
4)对锤砧、冲头、芯轴、砧座、垫块进行预热,使其温度达到250℃±50℃;
5)对圆柱形的棒料进行加热,使其温度达到1140℃±10℃,并保温0.4×Dmin,其中D为棒料直径;
6)用锤砧对经过步骤5处理的棒料沿其轴向进行锻造,使棒料的高度达到需求的尺寸;
7)用冲头在经过步骤6处理的棒料的底面中心上,沿棒料的轴向开设一个通孔;使得芯轴能够插入该通孔,且与该通孔间隙配合;
8)将插入芯轴的自由锻件轴向平行于砧座V形中线放置在砧座上,滚动自由锻件,并通过锤砧对自由锻件径向施加外力,使得自由锻件沿其轴向延伸,并达到需求的尺寸;
9)将经过步骤8处理后的自由锻件轴向平行于锤砧放置在锤砧上,并通过锤砧在放置于靠近端头的垫块沿着自由锻件径向施加外力,并滚动自由锻件,使得该自由锻件的端部形成一圈凹槽;
10)将经过步骤9处理后的自由锻件轴向平行于砧座V形中线放置在砧座上,滚动自由锻件,并通过锤砧在两端头凹槽间对自由锻件径向施加外力,使得自由锻件沿其轴向延伸,并达到需求的尺寸;
所述步骤6对棒料沿其轴向进行锻造,使棒料的高度达到500±20mm。
所述步骤7开设的通孔直径为200mm~250mm。
所述步骤8自由锻件沿其轴向延伸,并达到1000mm~1100mm。
所述步骤10自由锻件沿其轴向延伸,并达到1500mm~1600mm。
实施例
在本发明中首先进行锻件图设计:调整各截面尺寸,尽可能使各截面面积减小差距,以确保拔长时毛坯圆角走料现象。将各截面尺寸控制在上下偏差10%以内,本项调整后最大截面与最小截面差异为:5.2%。其次进行工装设计:据锻件内孔尺寸,确定制坯内孔尺寸;根据环坯内孔尺寸,确定芯轴直径尺寸。为保证圆角过渡尺寸,设计V形砧座与锻件相符。再次是芯轴拔长的成型过程,所选原材料牌号30Cr2Ni4MoV,数量:1件,棒料规格尺寸:φ400×1000
锻造成型步骤如下:
1、镦饼、冲孔:锻造设备选用16MN自由锻压机或2500t快锻机
坯料加热:箱式天然气炉。
加热规范:850℃预热保温,再随炉升温到1140℃进行保温。
保温时间计算方法:850℃预热按0.4min/mm计算保温时间;1140℃加热按0.3min/mm计算保温时间;坯料热料回炉不预热,按0.3min/mm计算保温时间。
锻压允许两火次内完成,若第二火仅进行冲孔,下调加热温度至1120℃
终变形温度≥900℃,冷却方式:堆冷或高温棉覆盖缓冷。
镦饼尺寸:φ400×1000(棒料)→~φ565×500+10(饼坯)→~φ586×φ200×500+10(环坯)
2、机加内孔:φ200±5mm通孔。
3、芯轴拔长第一工步:锻造设备选用16MN自由锻压机或2500t快锻机。坯料加热:箱式天然气炉
加热规范:850℃预热保温后,升温到1140℃进行保温。
保温时间计算方法:同镦饼、冲孔。
终变形温度≥900℃,冷却方式:堆冷或保温棉覆盖缓冷。
芯轴拔长尺寸:φ440±5×φ212±10×1000±10。
4、芯轴拔长第二工步:锻造设备选用16MN自由锻压机或2500t快锻机。
坯料加热:箱式天然气炉
加热规范:850℃预热保温后,升温到1140℃进行保温。
计算加热保温时间的方法同前所述。
终变形温度≥900℃,冷却方式:堆冷或保温棉覆盖缓冷。
通过垫块在两端头分别距离130、210下压分料,而后芯轴拔长尺寸如图1所示。
Claims (5)
1.一种自由锻件的制造方法,其特征在于,所述方法采取以下步骤:
1)根据自由锻件中心通孔的直径制作芯轴、冲头;
2)制作砧座,砧座是具有V形槽的结构,该V形槽的角度为60度;
3)制作分料垫块,垫块为长方体结构,25mm×120mm×250mm,倒角R8;
4)对锤砧、冲头、芯轴、砧座、垫块进行预热,使其温度达到250℃±50℃;
5)对圆柱形的棒料进行加热,使其温度达到1140℃±10℃,并保温0.4×Dmin,其中D为棒料直径;
6)用锤砧对经过步骤5处理的棒料沿其轴向进行锻造,使棒料的高度达到需求的尺寸;
7)用冲头在经过步骤6处理的棒料的底面中心上,沿棒料的轴向开设一个通孔;使得芯轴能够插入该通孔,且与该通孔间隙配合;
8)将插入芯轴的自由锻件轴向平行于砧座V形中线放置在砧座上,滚动自由锻件,并通过锤砧对自由锻件径向施加外力,使得自由锻件沿其轴向延伸,并达到需求的尺寸;
9)将经过步骤8处理后的自由锻件轴向平行于锤砧放置在锤砧上,并通过锤砧在放置于靠近端头的垫块沿着自由锻件径向施加外力,并滚动自由锻件,使得该自由锻件的端部形成一圈凹槽;
10)将经过步骤9处理后的自由锻件轴向平行于砧座V形中线放置在砧座上,滚动自由锻件,并通过锤砧在两端头凹槽间对自由锻件径向施加外力,使得自由锻件沿其轴向延伸,并达到需求的尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种自由锻件的制造方法,其特征在于,所述步骤6对棒料沿其轴向进行锻造,使棒料的高度达到500±20mm。
3.根据权利要求2所述的一种自由锻件的制造方法,其特征在于,所述步骤7开设的通孔直径为200mm~250mm。
4.根据权利要求3所述的一种自由锻件的制造方法,其特征在于,所述步骤8自由锻件沿其轴向延伸,并达到1000mm~1100mm。
5.根据权利要求4所述的一种自由锻件的制造方法,其特征在于,所述步骤10自由锻件沿其轴向延伸,并达到1500mm~1600mm。
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