CN111014528B

CN111014528B - 一种大型板类件的锻造成形方法

Info

Publication number: CN111014528B
Application number: CN202010001165.6A
Authority: CN
Inventors: 艾海昆; 徐文正; 包杭; 李荣斌
Original assignee: Shanghai Electric Shmp Casting & Forging Co ltd; Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Electric Shmp Casting & Forging Co ltd; Shanghai Dianji University
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2040-01-02
Also published as: CN111014528A

Abstract

本发明涉及锻造技术领域，公开了一种大型板类件的锻造成形方法，包括如下步骤：步骤一、制坯；步骤二、板坯加热；步骤三、压前准备；步骤四、板坯中心位置成形；步骤五、板坯边缘位置成形；步骤六、厚度控制；步骤七、板坯翻身；步骤八、锻造完成。本发明适用于一种大型板类件的锻造成形方法，借助工件前期高温的优势，优先对板类件中心区域难变形区进行锻压，可以保证中间区域的压实和成型效果，可以有效的解决压机承受偏心力的问题，利于压机设备的使用维护和保养工作，降低压机设备故障率。

Description

一种大型板类件的锻造成形方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，具体是一种大型板类件的锻造成形方法。

背景技术

目前，市场对大型板类件的需求很大，它们多用于化工容器和核电压力容器等项目中，厚度相对较小，包括平头盖板和需要再冲压成形的各类封头预制板坯等。随着市场竞争压力持续的增加，以及对产品质量要求的不断提升，对该类产品的成型工艺优化的需求也越来越迫切。

直径6000mm以上的大型板类件因外径较大，无法采取整体压实的方法进行最终成形，目前多使用上平砧、下转台，采用由外圆向中心的逐步剥边方案。该种方案主要有以下两个缺点：

1.常规剥边方案会形成板类件在镦剥边缘时接触面积小、温度高，压实中心位置时接触面积大、反而温度低的不利现象。最终由于温度逐步散失和逐层累积的台阶差等等原因，导致板类件中心位置压实效果较差，形成中间厚，边缘薄的外形。该种外形易因变形和凹坑导致边缘局部缺量，不仅不利于产品外形质量控制，也容易造成坯料集中在中心位置造成浪费，并增加成形难度、增加火次，抬高成本。

2.常规剥边方案采用上砧搭边锻造的方式，随着锻件中间高、边缘低的趋势逐步明显，导致压机承受逐渐增高的偏心力。压机长期承受偏心力会导致压机导向部件之间摩擦受力较大，易造成导向部件和气缸密闭装置的磨损不利于压机设备的维护和保养。常规剥边操作时压机状态见图1。

发明内容

本发明提供一种大型板类件的锻造成形方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型板类件的锻造成形方法，包括如下步骤：

步骤一、制坯：采用传统镦粗拔长方法预制直径4000～5000mm的板坯A；

步骤二、板坯加热：将板坯A水平放置在加热炉内加热并保温一段时间，得到板坯B；

步骤三、压前准备：将新型上砧装配在压机上，将转台放置在工作台上，接通转台旋转控制装置，将板坯B放置在转台中心位置；

步骤四、板坯中心位置成形：将板坯B移动到压机正下方，上下移动新型上砧对板坯B中心位置进行锻压，得到板坯C；

步骤五、板坯边缘位置成形：将板坯C一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方，上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，得到板坯D；

步骤六、厚度控制：如果板坯D厚度富余压下量＞20％，再次重复步骤四和步骤五对于板坯D进行锻造，直到板坯D厚度富余压下量≤20％，得到板坯E；

步骤七、板坯翻身：将板坯E翻身后重新放置在转台中心位置；

步骤八、锻造完成：重复步骤四和步骤五一次，完成整个锻造加工，得到成品板坯。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤一中，所述板坯A的厚度方向保留 30％～55％压下量。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤二中，所述板坯A在加热炉中加热到1170～1230℃。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤二中，所述板坯A在加热炉中保温4～ 5h。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤四中，所述板坯B每砧变形量15％～ 20％，每砧旋转20°～30°，6～10砧结束。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤五中，所述板坯C每砧变形量15％～ 20％，每砧旋转8°～15°，24～45砧结束。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤五中，所述板坯D的整体压下15％～ 20％。

本发明具有以下有益之处：

1.借助工件前期高温的优势，优先对板类件中心区域难变形区进行锻压，可以保证中间区域的压实和成型效果；

2.新方法由于整个锻造过程都都接近满砧锻压，可以有效的解决压机承受偏心力的问题，利于压机设备的使用维护和保养工作，降低压机设备故障率；

3.新方法整个锻造过程都接近满砧锻压，相较于常规剥边操作，完成单面的成形过程只需移动一次台面，旋转两圈，较后者锻造效率提升明显，可以有效利用可锻温度区间保证火次压下量，降低回炉风险和生产成本；

4.新方法可以有效地减少接砧次数，降低因接砧造成的锻造质量问题的概率，提高板类件的外形成型质量；

5.可以有效减少中心位置和边缘位置接砧处产生折叠的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中常规剥边操作时压机状态示意图。

图2为一种大型板类件的锻造成形方法中新型上砧的结构示意图。

图3为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯中心位置成形的示意图。

图4为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯边缘位置成形的示意图。

图5为一种大型板类件的锻造成形方法的流程图。

图6为一种大型板类件的锻造成形方法中预制坯料示意图。

图7为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯中心位置第一次成形示意图。

图8为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯边缘位置第一次成形示意图。

图9为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯中心位置第二次成形示意图。

图10为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯边缘位置第二次成形示意图。

图11为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯中心位置第三次成形示意图。

图12为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯边缘位置第三次成形示意图。

图13为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯中心位置第四次成形示意图。

图14为一种大型板类件的锻造成形方法中板坯完工时外形示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-14，一种大型板类件的锻造成形方法，包括如下步骤：

步骤一、制坯：采用传统镦粗拔长方法预制直径4000～5000mm的板坯A，所述板坯A的厚度方向保留30％～55％压下量；

步骤二、板坯加热：将板坯A水平放置在加热炉内加热，加热到1170～1230℃，并保温一段时间，加热炉中保温4～5h，得到板坯B；

步骤四、板坯中心位置成形：将板坯B移动到压机正下方，上下移动新型上砧对板坯B中心位置进行锻压，所述板坯B每砧变形量15％～20％，每砧旋转20°～30°，6～10砧结束，得到板坯C；

步骤五、板坯边缘位置成形：将板坯C一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方，上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，所述板坯C每砧变形量15％～ 20％，每砧旋转8°～15°，24～45砧结束，得到板坯D，所述板坯D的整体压下 15％～20％；

具体加工实施例

例如采用上述方法可以制造直径约7300mm，厚度约H220mm的加氢封头，具体操作步骤如下：

第一步：制坯。通过镦粗拔长常规方法，预制如图6所示尺寸约

的板坯，厚度方向尚富余压下量54％。

第二步：板坯加热。将板坯水平放置在加热炉内加热到1210～1230℃，保温4～5h，板坯需加热均匀。

第三步：压前准备。锻造成形前，将新型上砧装配在压机上，上砧长度方向与工作台移动方向一致；将转台放置在工作台上，接通转台旋转控制装置。将加热保温后的板坯放置在转台中心位置。

第四步：板坯中心位置第一次成形。将板坯移动到压机正下方，上下移动新型上砧对板坯中心位置进行锻压，每砧压下90mm，压下量～19％，每砧旋转26°， 7～8砧后结束，压后形状如图7所示。

第五步：板坯边缘位置第一次成形。将板坯一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方；上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，每砧压下90mm，压下量～ 19％，每砧旋转13°，约30砧后板坯整体厚度约390mm，压后形状如图8所示。

第六步：板坯中心位置第二次成形。将板坯移动至压机正下方，上下移动新型上砧对板坯中心位置进行锻压，每砧压下70mm，压下量～18％，每砧旋转26°， 7～8砧后结束，压后形状如图9所示。

第七步：板坯边缘位置第二次成形。将板坯一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方；上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，每砧压下70mm，压下量～ 18％，每砧旋转11°，约33砧后板坯整体厚度约320mm，压后形状如图10所示。

第八步：板坯翻身。为保证板坯成形质量均匀，将板坯翻身后重新放置在转台中心位置。

第九步：板坯中心位置第三次成形。将板坯移动到压机正下方，上下移动新型上砧对板坯中心位置进行锻压，每砧压下55mm，压下量～17％，每砧旋转26°， 7～8砧后结束，压后形状如图11所示。

第十步：板坯边缘位置第三次成形。将板坯一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方；上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，每砧压下55mm，压下量～ 17％，每砧旋转9°，约40砧后板坯整体厚度约265mm，压后形状如图12所示。

第十一步：板坯中心位置第四次成形。将板坯移动至压机正下方，上下移动新型上砧对板坯中心位置进行锻压，每砧压下45mm，压下量～17％，每砧旋转 26°，7～8砧后结束，压后形状如图13所示。

第十二步：板坯边缘位置第四次成形。将板坯一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方；上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，每砧压下45mm，压下量～ 17％，每砧旋转9°，约40砧后板坯厚度压至约H220完工，完工形状如图14所示。

本发明适用于一种大型板类件的锻造成形方法，具有以下有益之处：

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种大型板类件的锻造成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤二、板坯加热：将板坯A水平放置在加热炉内加热并保温一段时间，所述板坯A在加热炉中加热到1170～1230℃，所述板坯A在加热炉中保温4～5h，得到板坯B；

步骤四、板坯中心位置成形：将板坯B移动到压机正下方，上下移动新型上砧对板坯B中心位置进行锻压，所述新型上砧的长度为2500mm，所述板坯B每砧变形量15％～20％，每砧旋转20°～30°，6～10砧结束，接近满砧锻压，得到板坯C；

步骤五、板坯边缘位置成形：将板坯C一侧边缘未变形区域移动到新型上砧下方，上下移动新型上砧对边缘区域进行锻压，所述板坯C每砧变形量15％～20％，每砧旋转8°～15°，24～45砧结束，接近满砧锻压，得到板坯D；

2.根据权利要求1所述的一种大型板类件的锻造成形方法，其特征在于，步骤一中，所述板坯A的厚度方向保留30％～55％压下量。

3.根据权利要求1所述的一种大型板类件的锻造成形方法，其特征在于，步骤五中，所述板坯D的整体压下15％～20％。