CN109604497A - 一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具,包括椭圆法兰镦粗盘、预成型下模、预成型上冲头、成型下模、成型冲头,椭圆法兰镦粗盘中部设有椭圆阶梯型通孔,通孔的一端为椭圆形,另一端为圆形;预成型下模的中部设有椭圆阶梯型盲孔,盲孔的一端为椭圆形,另一端为半球形,椭圆阶梯型盲孔的形状与镦粗预成型后的坯料的外形相同,预成型下模与预成型上冲头配合使用;成型下模与成型冲头配合使用,成型下模中部设有孔,成型下模内的孔的形状、成型冲头的冲头形状与流体密封罩的外形结构相同。本发明可锻制不同材料、不同尺寸的深腔宽法兰形锻件,其纤维方向随形分布,安全可靠,且机械加工余料小,省材料,加工周期短,制造成本低。
Description
技术领域
本发明属于锻造热加工模具技术领域,具体涉及一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具。
背景技术
流体密封罩是一种用于核设备稳压器上的深腔宽法兰形结构件,对耐高温、高压、抗腐蚀、内部低缺陷、综合力学性能要求非常高。流体分配罩传统制造方法一般是采用锻造实心锻件的方式成型,然后再通过钻孔,车削内部多余余量;或者采用铸造的方式成型。目前采用锻造的方式生产的产品因锻件内部纤维方向被切断,不仅降低了其综合力学性能和使用寿命,而且由于加工余量太大,需要大量的时间进行机加工,同时也造成原材料的浪费;而采用铸造的方式成型,存在材料组织分布不均匀的问题,导致综合力学性能不能满足压力容器的制造要求。该两种方法是机械加工去除多余金属制成,机械加工余量大,加工周期长,材料浪费大,制造成本高。另外,核电稳压器用的流体密封罩锻件的难点主要有两个方面,一个是内腔尺寸较深且为异形,不易成型,同时,在制造过程中,即内腔在成型过程中,容易将坯料壁厚拉薄,导致最终产品综合性能下降,无法满足核电站服役要求,增加了核安全风险。第二个方面则是端部法兰,法兰面较宽,且并非传统的圆周法兰,在成型过程中同样不易有效成型。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的是提供一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具,设计出相适应的成型模具、预成型模具以及特殊的镦粗盘,从而保证最终产品尺寸及综合性能。
一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具,包括椭圆法兰镦粗盘、预成型下模、预成型上冲头、成型下模、成型冲头,所述椭圆法兰镦粗盘中部设有椭圆阶梯型通孔,所述通孔的一端为椭圆形,另一端为圆形;所述预成型下模的中部设有椭圆阶梯型盲孔,所述盲孔的一端为椭圆形,另一端为半球形,所述椭圆阶梯型盲孔的形状与镦粗预成型后的坯料的外形相同,所述预成型下模与预成型上冲头配合使用;所述成型下模与成型冲头配合使用,所述成型下模中部设有孔,所述成型下模内的孔的形状、成型冲头的冲头形状与流体密封罩的外形结构相同。
本发明制造核电稳压器用流体密封罩的模具,与现有技术相比,其有益效果在于:本发明可锻制不同材料、不同尺寸的深腔宽法兰形锻件,其纤维方向随形分布,安全可靠,且机械加工余料小,省材料,加工周期短,制造成本低。
附图说明
图1为椭圆法兰镦粗盘的结构示意图;
图2为图1的A-A剖面示意图;
图3为图1的B-B剖面示意图;
图4为椭圆阶梯型圆柱坯料的结构示意图;
图5为预成型下模的结构示意图;
图6为图5的A-A剖面示意图;
图7为图5的B-B剖面示意图;
图8为预成型上冲头的主视图;
图9为预成型上冲头的左视图;
图10为预成型上冲头的俯视图;
图11为预成型时预成型下模与预成型上冲头的使用状态图;
图12为镦粗预成型后的坯料的结构示意图;
图13为成型下模的结构示意图;
图14为图13的A-A剖面示意图;
图15为图13的B-B剖面示意图;
图16为成型冲头的结构示意图;
图17为图16的左视图;
图18为成型时成型下模与成型冲头的使用状态图;
图19为流体密封罩的结构示意图。
图中所示,1-椭圆法兰镦粗盘、2-预成型下模、3-预成型上冲头、4-成型下模、5-成型冲头。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1-19所示,一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具,包括椭圆法兰镦粗盘1、预成型下模2、预成型上冲头3、成型下模4、成型冲头5,所述椭圆法兰镦粗盘1中部设有椭圆阶梯型通孔,所述通孔的一端为椭圆形,另一端为圆形;所述预成型下模2的中部设有椭圆阶梯型盲孔,所述盲孔的一端为椭圆形,另一端为半球形,所述椭圆阶梯型盲孔的形状与镦粗预成型后的坯料的外形相同,所述预成型下模2与预成型上冲头3配合使用;所述成型下模4与成型冲头5配合使用,所述成型下模4中部设有孔,所述成型下模4内的孔的形状、成型冲头5的冲头形状与流体密封罩的外形结构相同。
使用该模具制造核电稳压器用流体密封罩方法,包括以下步骤:
A.锻造出坯:将经电炉加炉外精炼的钢锭加热至850℃~1150℃进行反复多次的锻压,然后焊合内部缺陷,在利用上哈弗与下哈弗拔长成截面为圆形的条形锻件;
B.分料拔长:将条形坯料进行分料,一端保持原样,另一端用上哈弗与下哈弗拔长并滚圆,直至形成阶梯型锻件;
C.第一次镦粗预成型:将椭圆法兰镦粗盘预热至250℃~350℃,涂抹脱模剂,然后将阶梯型锻件放入椭圆法兰镦粗盘1中镦粗预成型得到椭圆阶梯型圆柱坯料;
D.第二次镦粗预成型:将椭圆阶梯型圆柱坯料加热至850℃~1100℃并保温一定时间,然后将椭圆阶梯形圆柱坯料放入预成型下模内,预成型上冲头及预成型下模均预热至250℃~350℃,涂抹脱模剂,然后将镦粗后的坯料放入预成型下模2内,并将预成型下模2放置在液压机下砧座上面,同时将预成型下模2以及坯料由液压机平台传送至液压机上砧正下方处,然后用液压机机械手夹住预成型上冲头3,在由液压机上砧对预成型上冲头3施压并传导给坯料进行镦粗预成型;
E.镦粗成型:将预成型后的坯料回炉进行加热,加热温度小于1050℃,并保温一定时间,同时将成型下模、成型冲头预热至250℃~350℃,涂抹脱模剂,然后将预成型的坯料放入成型下模4内,操作液压机机械手夹紧成型冲头5,将其放置在镦粗预成型后的坯料的圆心位置,再由液压机上砧对成型冲头5施压并传导给镦粗预成型后的坯料进行镦粗成型。
本发明可锻制不同材料、不同尺寸的深腔宽法兰形锻件,其纤维方向随形分布,安全可靠,且机械加工余料小,省材料,加工周期短,制造成本低。
本发明的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等,均落入本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具,其特征在于:包括椭圆法兰镦粗盘(1)、预成型下模(2)、预成型上冲头(3)、成型下模(4)、成型冲头(5),所述椭圆法兰镦粗盘(1)中部设有椭圆阶梯型通孔,所述通孔的一端为椭圆形,另一端为圆形;所述预成型下模(2)的中部设有椭圆阶梯型盲孔,所述盲孔的一端为椭圆形,另一端为半球形,所述预成型下模(2)与预成型上冲头(3)配合使用;所述成型下模(4)与成型冲头(5)配合使用。
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