CN111331064A - 一种大尺寸板类锻件的成型方法 - Google Patents

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张帅
李威
王玉杰
李国瑞
白云欣
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Abstract

本发明提供一种大尺寸板类锻件的成型方法，首先锻造一件筒形锻坯，然后沿着其高度方向进行切割，随后依次采用不同尺寸的三角砧块对割缝进行扩大，待割缝大于压机上的平砧的尺寸时，将三角砧块卸下，利用平砧将筒形锻坯展平锻至板锻件，所述筒形锻坯的周长即为所述板锻件的长，所述筒形锻坯的高度即为所述板锻件的宽度，所述筒形锻坯的厚度即为所述板锻件的厚度。本发明公开的这种锻造方法，由筒形锻坯展开为板类锻件，解决了大尺寸板类锻件因受锻造设备影响不能整体锻造的难题，又避免了分段焊接法焊缝的问题，保证了产品的整体性能使其不因焊缝的影响对产品造成安全隐患。

Description

一种大尺寸板类锻件的成型方法
技术领域
本发明涉及板类锻件成型技术领域，特别是涉及一种大尺寸板类锻件的成型方法。
背景技术
板类锻件是一种被广泛运用的基础锻件，目前板类锻件的生产方法是自由锻，但是大尺寸的板类锻件如图1所示，这类锻件最大特点是锻件宽度大、长度长，宽度接近或者超过了自由锻压机开档，常规生产板类的方法由于设备开档限制而无法满足此类板锻件的生产。目前生产这种大尺寸板类锻件的方法主要为分段焊接法，即先把大尺寸板类锻件分成几段小尺寸的板进行锻造，锻造成形后再焊接为一个整体，如图2所示。这种分段焊接法存在以下问题；
(1)分段焊接处质量不如整体质量，安全系数低，影响使用寿命；
(2)焊接后需要退火，能源消耗高；
(3)焊接后板锻件表面存在明显焊缝，影响表面美观，对于不允许焊接或者必须要求整体锻造的板锻件则无法满足生产要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大尺寸板类锻件的成型方法，用于解决现有技术中无法整体生产大型板锻件的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种大尺寸板类锻件的成型方法，包括以下步骤：
步骤一：将钢锭锻至筒形锻坯，
首先根据待加工板锻件的尺寸确定筒形锻坯的尺寸，然后根据筒形锻坯尺寸选取钢锭，将所述钢锭锻至筒形锻坯；其中，所述筒形锻坯的周长为所述待加工板锻件的长度，所述筒形锻坯的高度为所述待加工板锻件的宽度，所述筒形锻坯的厚度为所述待加工板锻件的厚度；
步骤二：筒形锻坯割缝，将步骤一中锻造好的筒形锻坯固定，沿其高度方向割一道缝；
步骤三：加热，将步骤二中割缝后的筒形锻坯加热至合适温度；
步骤四：扩缝，采用不同规格三角砧块将所述筒形锻坯的缝逐步扩大；
步骤五：展平，最后用宽平砧沿着所述割缝将所述筒形锻坯展平，锻至板坯。
于本发明的一实施例中，所述割缝采用气割枪气割。
于本发明的一实施例中，所述三角砧块固定在压机的平砧上，利用所述压机施加压力使所述筒形锻坯张开。
于本发明的一实施例中，扩缝时，先用小尺寸的三角砧块，然后逐步换大尺寸的三角砧块依次扩缝。
于本发明的一实施例中，当所述割缝的宽度大于压机上平砧的宽度时，将所述三角砧块取下，用所述压机上的平砧将所述筒形锻坯展平。
于本发明的一实施例中，当所述筒形锻坯展开尺寸超出所述压机限制时，利用加长平砧在所述压机外进行展平操作。由于展平操作不需要再锻造成形变形，需要的压力较小且偏压较轻，所以在压机外操作不影响产品性能。
如上所述，本发明提供的一种大尺寸板类锻件的成型方法，先采用常规的锻造方法锻造筒形锻坯，然后将筒形锻坯切割开，利用三角砧块将割缝逐步扩大，再通过平砧将筒形锻坯展平为板类锻件，解决了大尺寸板类锻件因受锻造设备影响不能整体锻造的难题，又解决了分段焊接法焊缝问题，保证了产品的整体性能，不会因焊缝的影响对产品造成安全隐患。
附图说明
图1显示为大尺寸板类锻件结构示意图。
图2显示为分段焊接法生产的板类锻件的结构示意图。
图3显示为本发明中锻造的筒形锻坯的结构示意图。
图4显示为筒形锻坯开缝后的结构示意图。
图5显示为三角砧块扩缝时的示意图。
图6显示为平砧展平筒形锻坯的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种大尺寸板类锻件的成型方法，该类板锻件的先采用常规的锻造方法锻造一个筒形锻坯，然后将筒形锻坯切割开，利用三角砧块将割缝逐步扩大，再通过平砧将筒形锻坯展平为板类锻件。
本发明包括以下步骤，参见附图3至附图6，
步骤一：将钢锭锻至筒形锻坯；
首先根据待加工板锻件的尺寸(长L、宽B、厚H)确定筒形锻坯的尺寸(内径d、外径D、高h)，其中板锻件的长度等于筒形锻坯的底面周长即L＝πd，板锻件的宽等于筒形锻坯的高即B＝h，板锻件的厚度等于筒形锻坯的厚度即H＝(D-d)/2，根据筒形锻坯的尺寸充分考虑加工余量选取合适的钢锭，然后将钢锭按照常规自由锻的锻造方法依次经钢锭开坯、拔长、墩粗、冲孔、扩孔、马杠拔长、扩孔、精整校直等工序锻至筒形锻坯，如图3所示；
步骤二：筒形锻坯割缝，将锻造好的筒形锻坯固定，用气割枪沿着筒形锻坯的高度方向割一道缝，为确保最终板锻件的边平直，割缝需保持在一条直线上，不可歪斜，如图4所示；
步骤三：加热，由于钢材质在常温下硬度大，塑性小，变形困难，在进行扩缝前需要先将筒形锻件放在炉内进行加热至合适温度，保证在此温度下钢质材料奥氏体化，韧性较好，优选为正火温度；
步骤四：扩缝，采用不同规格的三角砧块将割缝逐步扩大，此过程需要自由锻操作机配合使用，即将筒形锻坯平躺放置在V型砧上，其中一端由自由锻操作机夹持固定，先将小规格的三角砧块固定在压机的平砧上，利用压机的压力将割缝一点点扩大，然后更换大规格的三角砧块继续扩大，直至割缝的宽度大于压机的平砧的宽度尺寸，如图5所示；
步骤五：展平，将平砧上的三角砧块拆下，利用压机上的平砧沿着割缝逐步将筒形锻坯展平，自由锻操作机夹持筒形锻件的一端，可由操作机转换平砧压下的位置，直至锻至成平整的板坯，如图6所示。
由于在锻至筒形锻坯时，其尺寸及性能都已达到要求，在展平过程中只需将筒形锻坯展平即可，不需要再进一步的锻造成型变形，需要的压力较小，所以当筒形锻坯展开的尺寸超出压机限制时，可以通过自由锻操作机将锻坯移出压机，利用加长平砧在压机外进行展平操作。该方法避免了自由锻压机对大尺寸板类锻件尺寸的限制，保证了板类锻件的整体性能，不会对产品的使用带来安全隐患。
综上所述，本发明公开一种大型板锻件成型方法，首先锻制筒形锻坯，然后沿着筒形段坯的高度方向切割一条割缝，然后用三角砧块将割缝扩大，再利用平砧将锻坯展平即得到板锻件。这种成型方法解决了由于压机设备限制而无法整体生产大型板锻件的难题，生产的板锻件由于整体生产不会出现焊缝，保证了其整体性能，不会对产品造成安全隐患。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种大尺寸板类锻件的成型方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：将钢锭锻至筒形锻坯，
首先根据待加工板锻件的尺寸确定筒形锻坯的尺寸，然后根据筒形锻坯尺寸选取钢锭，将所述钢锭锻至筒形锻坯；其中，所述筒形锻坯的周长为所述待加工板锻件的长度，所述筒形锻坯的高度为所述待加工板锻件的宽度，所述筒形锻坯的厚度为所述待加工板锻件的厚度；
步骤二：筒形锻坯割缝，将步骤一中锻造好的筒形锻坯固定，沿其高度方向割一道缝；
步骤三：加热，将步骤二中割缝后的筒形锻坯加热至合适温度；
步骤四：扩缝，采用不同规格三角砧块将所述筒形锻坯的缝逐步扩大；
步骤五：展平，最后用宽平砧沿着所述割缝将所述筒形锻坯展平，锻至板坯。
2.根据权利要求1所述的大尺寸板类锻件的成型方法，其特征在于：所述割缝采用气割枪气割。
3.根据权利要求1所述的大尺寸板类锻件的成型方法，其特征在于：所述三角砧块固定在压机的平砧上，利用所述压机施加压力使所述筒形锻坯张开。
4.根据权利要求1所述的大尺寸板类锻件的成型方法，其特征在于：扩缝时，先用小尺寸的三角砧块，然后逐步换大尺寸的三角砧块依次扩缝。
5.根据权利要求4所述的大尺寸板类锻件的成型方法，其特征在于：当所述割缝的宽度大于压机上平砧的宽度时，将所述三角砧块取下，用所述压机上的平砧将所述筒形锻坯展平。
6.根据权利要求4所述的大尺寸板类锻件的成型方法，其特征在于：当所述筒形锻坯展开尺寸超出所述压机限制时，利用加长平砧在所述压机外进行展平操作。
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