CN111151696A - 一种锥台形法兰锻件的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锥台形法兰锻件的锻造方法，用小于回转台平面尺寸的上平砧局部镦粗坯料的上端面，上平砧与坯料上端面的接触的面积是坯料下端面与回转台接触面积的0.1‑0.3倍，直至坯料形成上大下小的球台；反复翻转球台的上下端面继续镦粗，直至球台的尺寸满足：锻件的小端面直径与大端面直径达到锻件要求直径的1.05‑1.1倍。本发明利用锻件与工具表面之间存在的巨大摩擦力，采用小平砧大回转台的锻造工艺，对工件的上表面进行局部加压，从而获得上大下小的球台坯料，最终获得锥台形坯料。锻造中通过上下翻转锻件的方向，来控制锥台的锥度。降低锻件重量，降低成本，提高市场竞争力。

Description

一种锥台形法兰锻件的锻造方法
技术领域
本发明涉及锻造领域，特别涉及一种锥台形法兰锻件的锻造方法。
背景技术
锻造厂在生产大型法兰锻件时，由于受工艺及设备等限制，锻出的锻件均是里孔和外圆呈圆柱形的结构形式，如图1所示。随着我国各种装备的设计和制造，出现了锥台形的法兰锻件。但是由于前期锻造工艺的限制，只能生产出圆柱形的法兰锻件，大大增加了锻件的重量，进而增加了锻造和机械加工各个环节的生产成本和生产周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种锥台形法兰锻件的锻造方法，大幅度降低锻件重量，进而降低钢锭重量和加工台时，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种锥台形法兰锻件的锻造方法，具体包含以下步骤：
S1：按零件的1.2-1.5倍重量铸钢锭；
S2：钢锭按加热工艺曲线进行加热；
S3：第一火次锻造，把钢锭的冒口锻造成用于锻造操作车夹持的钳口，切掉锭尾，然后钢锭返炉加热；
S4：第二火次锻造，把钢锭先整体镦粗成圆柱状；切掉钳口部位完成下料工序，然后返炉加热；
S5：第三火次锻造，先将坯料放在回转台上整体镦粗为圆柱状，坯料高径比为1:(1-1.2)，然后用小于回转台平面尺寸的上平砧局部镦粗坯料的上端面，上平砧与坯料上端面的接触的面积是坯料下端面与回转台接触面积的0.1-0.3倍，直至坯料形成上大下小的球台；反复翻转球台的上下端面继续镦粗，直至球台的尺寸满足：锻件的小端面直径与大端面直径达到锻件要求直径的1.05-1.1倍，然后返炉加热；
S6：第四火次锻造，对球台锻件进行冲中心孔；
S7：对球台锻件中心孔进行扩孔，返炉加热；
S8：修整锻件外型与零件锥度一致，完成锻造。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明利用锻件与工具表面之间存在的巨大摩擦力，采用小平砧大回转台的锻造工艺，对工件的上表面进行局部加压，从而获得上大下小的球台坯料，最终获得锥台形坯料。锻造中通过上下翻转锻件的方向，来控制锥台的锥度。
2.降低锻件重量，锻件重量控制在零件的(1.2-1.5)倍，降低成本，提高市场竞争力。
3.提高生产效率，减少机械加工余量。
附图说明
图1为实施例锻件的结构示意图。
图2为钢锭加热的曲线工艺图。
图3为锻造第一火次压钳口切锭尾的示意图。
图4为钢锭镦粗、拔长和切钳口下料的示意图。
图5为采用上平砧下回转台进行球台镦粗的示意图。
图6为冲中心孔示意图。
图7为马杠扩孔示意图。
图8为修整锥台斜面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
一种锥台形法兰锻件的锻造方法，具体包含以下步骤：
S1：按零件的1.2-1.5倍重量铸钢锭；
S2：钢锭按加热工艺曲线进行加热；
S3：第一火次锻造，把钢锭的冒口锻造成用于锻造操作车夹持的钳口，切掉锭尾，然后钢锭返炉加热；
S4：第二火次锻造，把钢锭先整体镦粗成圆柱状；切掉钳口部位完成下料工序，然后返炉加热；
S5：第三火次锻造，先将坯料放在回转台上整体镦粗为圆柱状，坯料高径比为1:(1-1.2)，然后用小于回转台平面尺寸的上平砧局部镦粗坯料的上端面，上平砧与坯料上端面的接触的面积是坯料下端面与回转台接触面积的0.1-0.3倍，直至坯料形成上大下小的球台；反复翻转球台的上下端面继续镦粗，直至球台的尺寸满足：锻件的小端面直径与大端面直径达到锻件要求直径的1.05-1.1倍，然后返炉加热；
S6：第四火次锻造，对球台锻件进行冲中心孔；该步骤选用比所需锻件直径小但大于所要扩孔用的马杠直径的冲子进行冲孔；
S7：对球台锻件中心孔进行扩孔，返炉加热；经过该工序后不仅能减少里孔的锻造余量，还能使外圆更规整，提高里孔和外圆的表面质量，有利于后续的机械加工；
S8：修整锻件外型与零件锥度一致，完成锻造。通过该火次的修整，可以把锥台法兰斜面部位的表面修整平整，利于斜面位置的尺寸控制和测量。
实施例：
一种锥台形法兰锻件的锻造方法，锥台形法兰锻件如图1，具体包含以下步骤：
第一步，将钢锭按照图2的加热工艺曲线进行加热，使得钢锭弯曲奥氏体化，大幅度降低钢锭的变形抗力的同时提高钢锭的塑性，满足锻造的需求。
第二步，进行第一火次的锻造如图3所示，将钢锭的冒口压成适合操作机夹持的形状；将钢锭的锭尾切除，防止锭尾的质量不好的料留到锻件上。完成上述操作后将钢锭返回加热炉中，加热时间需能够满足下一火次大变形量的镦粗工序的需求，保温温度为1220-1280℃。
第三步，进行第二火次的锻造，如图4所示，将钢锭整体镦粗和拔长的目的是通过大的锻造变形量来消除钢锭铸造过程中产生的各种铸造缺陷，消除铸造缺陷后将钳口部位去除，为下一火次的镦粗和冲孔做准备。完成上述工序后，将钢锭返回加热炉中保温温度为1220-1280℃，保温时间为2小时以上。
第四步，进行第三火次锻造，把下好的坯料先放在回转台上，整体镦粗至高径比为1.2，然后采用上平砧局部镦粗坯料的上端面，使得上砧接触的面积是下端面面积的0.3倍。由于上端面远远小于下端面的接触面积，因此上端面附近所承受的压强远大于承受大面积的回转台巨大摩擦力影响下的下端面附近坯料，锻件此时的主要变形集中在上平砧附近的坯料处。随着锻件不断旋转的同时不断受上平砧的压力而变形，最终上端面的面积远大于下端面的面积，整个锻件此时呈现了如图5所示的球台形状，这个形状是锥台形状的雏形，此工步完成时，锻件的小端面直径与大端面直径达到锻件要求直径的1.1倍。该工步完成后，将锻件返回加热炉中保温温度为1220-1280℃，保温时间为2小时以上。
第五步，如图6所示将镦粗完成的坯料放到两个平台上，中心部位悬空，利用冲子冲出中心孔。冲子直径大于后续工步所用的马杠的直径尺寸，远小于锻件中心孔的尺寸。
第六步，如图7所示采用马杠扩孔的方法，通过马杠的旋转带动锻件旋转，在旋转的过程中上平砧对锻件进行下压，利用上砧和马杠将锻件的外圆和里孔进行加压。锻件的中心孔位置与外圆受到压力后变形，最终中心孔直径被扩至里孔锻造尺寸，而外圆通过不断的变形而更加规则平整。
第七步，如图8所示利用上平砧和回转台修整锥台法兰的斜面。锻件在回转台上旋转的同时利用上平砧对锻件的斜面进行修整，把锻件斜面不平整的位置压平，有利于锻件在后续加工时提高工作效率。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (1)

1.一种锥台形法兰锻件的锻造方法，其特征在于，具体包含以下步骤：
S1：按零件的1.2-1.5倍重量铸钢锭；
S2：钢锭按加热工艺曲线进行加热；
S3：第一火次锻造，把钢锭的冒口锻造成用于锻造操作车夹持的钳口，切掉锭尾，然后钢锭返炉加热；
S4：第二火次锻造，把钢锭先整体镦粗成圆柱状；切掉钳口部位完成下料工序，然后返炉加热；
S5：第三火次锻造，先将坯料放在回转台上整体镦粗为圆柱状，坯料高径比为1:(1-1.2)，然后用小于回转台平面尺寸的上平砧局部镦粗坯料的上端面，上平砧与坯料上端面的接触的面积是坯料下端面与回转台接触面积的0.1-0.3倍，直至坯料形成上大下小的球台；反复翻转球台的上下端面继续镦粗，直至球台的尺寸满足：锻件的小端面直径与大端面直径达到锻件要求直径的1.05-1.1倍，然后返炉加热；
S6：第四火次锻造，对球台锻件进行冲中心孔；
S7：对球台锻件中心孔进行扩孔，返炉加热；
S8：修整锻件外型与零件锥度一致，完成锻造。
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