CN112439854B - 大型薄板弧形锻件锻前加热方法 - Google Patents

大型薄板弧形锻件锻前加热方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种大型薄板弧形锻件锻前加热方法，包括A、在通用料盘上设置多个相互平行的垫铁，垫铁的高度从两端到中间递减；B、将锻件放在垫铁上，锻件与位于两端的垫铁接触，其他垫铁与锻件之间具有间隙；C、将锻件加热至始锻温度。通过在用料盘上设置多个不同高度的垫铁，当板材受热软化并在重力的作用下变形时，垫铁能够对板材进行支撑，可将变形量控制在一定的范围内，防止板材产生较大的变形，加热后板材的形状能够与模具适配，从而能够快速地将板材转移至模具中并进行定位，提高效率，避免始锻温度过低，保证锻造质量。

Description

大型薄板弧形锻件锻前加热方法
技术领域
本发明涉及模锻技术领域，尤其是一种大型薄板弧形锻件锻前加热方法。
背景技术
在模锻过程中，锻件通过本身结构和形状在模具中定位，锻造前，需要将锻件加热至始锻温度，然后转运至模具中。对于长度或者直径大于1m，厚度小于3cm的大型薄板弧形锻件来说，原料为平板，在加热过程中发生软化，受重力作用发生变形成为弧形板，由于变形量不可控，导致加热后的板材与模具的形状不匹配，转运时无法快速准确地与模具配合，转运时间超出工艺要求，始锻温度降低，影响锻件表面质量，若锻件无法定位，必然会影响锻件成型质量，不满足加工要求则会造成锻件产品报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大型薄板弧形锻件锻前加热方法，防止锻件在加热过程中产生过大的变形，从而保证锻件与模具快速配合定位，防止始锻温度降低而影响锻件产品质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：大型薄板弧形锻件锻前加热方法，包括
A、在通用料盘上设置多个相互平行的垫铁，垫铁的高度从两端到中间递减；
B、将锻件放在垫铁上，锻件与位于两端的垫铁接触，其他垫铁与锻件之间具有间隙；
C、将锻件加热至始锻温度。
进一步地，步骤A中，在任意相邻两垫铁之间设置活动垫块，活动垫块的高度从两端到中间递减；所有的活动垫块安装在一支撑框架上，所述支撑框架安装在升降机构上；
步骤B中，活动垫块与锻件之间具有间距；
步骤C中，每隔一段时间，升降机构驱动支撑框架向上运动，使活动垫块将锻件抬起，锻件离开垫铁，持续一段时间后，升降机构驱动支撑框架向下复位，将锻件重新放在垫铁上；重复这一过程，直到锻件的温度升高至始锻温度。
进一步地，所述升降机构包括水平的导轨，所述导轨设置在支撑框架两侧的下方，所述导轨上设置有竖直的导向柱以及与导轨滑动配合的滑块，所述导向柱贯穿支撑框架并与支撑框架滑动配合，所述滑块上表面设置有多个呈直角三角形的支撑凸台，所述支撑框架两侧设置有多个支撑腿，每个支撑腿的下端与支撑凸台的斜面接触并与支撑凸台滑动配合，所述滑块通过水平的传动杆连接有一液压缸；
步骤C中，液压缸通过传动杆拉动滑块水平移动，支撑凸台的斜面推动支撑腿向上移动，使得支撑框架升高，将锻件抬起，锻件离开垫铁，持续一段时间后，液压缸复位，支撑框架下降，将锻件重新放在垫铁上。
进一步地，所述支撑腿的下端设置有滚轮。
进一步地，所述垫铁可拆卸安装于通用料盘，所述活动垫块可拆卸安装于支撑框架。
进一步地，所述垫铁通过定位销安装于通用料盘，所述活动垫块通过定位销安装于支撑框架。
进一步地，所有垫铁上表面位于同一弧面内，且该弧面的形状与模具底面的形状相同。
本发明的有益效果是：通过在用料盘上设置多个不同高度的垫铁，当板材受热软化并在重力的作用下变形时，垫铁能够对板材进行支撑，可将变形量控制在一定的范围内，防止板材产生较大的变形，加热后板材的形状能够与模具适配，从而能够快速地将板材转移至模具中并进行定位，提高效率，避免始锻温度过低，保证锻造质量。
附图说明
图1是本发明的主视示意图；
图2是本发明的俯视示意图；
附图标记：1—通用料盘；2—垫铁；3—锻件；4—活动垫块；5—支撑框架；6—升降机构；7—导轨；8—滑块；9—导向柱；10—支撑凸台；11—支撑腿；12—传动杆；13—液压缸；14—滚轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的大型薄板弧形锻件锻前加热方法，包括
A、如图1和图2所示，在通用料盘1上设置多个相互平行的垫铁2，垫铁2的高度从两端到中间递减。锻件3在加热前为一块直板，受热变形一般是中间位置向下凹陷，因此，在由多个垫铁2组成的垫铁组中，位于两端的垫铁2高度最大，位于中间的垫铁2高度较小，使得垫铁2的高度分布与锻件3的变形相适配，能够在支撑锻件3的同时保证锻件3变形的均匀性。
B、将锻件3放在垫铁2上，锻件3与位于两端的垫铁2接触，其他垫铁2与锻件3之间具有间隙，即锻件3放在位于两端的垫铁2上，其他垫铁2与锻件3之间的间隙即锻件3的变形量，通过控制垫铁2的高度，即可控制间隙的大小，也就能够控制锻件3的变形量。
C、将锻件3加热至始锻温度。随着加热的进行，锻件3产生变形，最终与垫铁2接触，利用垫铁2支撑锻件3，可避免锻件3变形量过大，使得加热后的锻件3的形状与模具的形状相适配，从而能够快速地转运至模具中并进行定位，保证锻造质量。
锻件3在加热过程中，应当以尽可能快地升温，以提高效率，降低能耗，同时要保证锻件3各部位的升温均匀，以降低热应力，保证材料性能，利用垫铁2支撑锻件3后，锻件3与垫铁2接触的部分受热升温的速度会明显低于其他部位，影响锻件3受热的均匀性，为了防止垫铁2与锻件3接触时间过长，保证锻件3受热的均匀性，步骤A中，在任意相邻两垫铁2之间设置活动垫块4，活动垫块4的高度从两端到中间递减；所有的活动垫块4安装在一支撑框架5上，所述支撑框架5安装在升降机构6上。
步骤B中，活动垫块4与锻件3之间具有间距。活动垫块4的高度满足：锻件3变形后与垫铁2接触时，活动垫块4与锻件3之间还存在适当的间距。
步骤C中，每隔一段时间，升降机构6驱动支撑框架5向上运动，使活动垫块4将锻件3抬起，锻件3离开垫铁2，持续一段时间后，升降机构6驱动支撑框架5向下复位，将锻件3重新放在垫铁2上；重复这一过程，直到锻件3的温度升高至始锻温度。
利用升降机构6带动活动垫块4有规律地升降，可以使活动垫块4和垫铁2交替地支撑锻件3，避免活动垫块4和垫铁2长时间地与锻件3接触而影响接触位置的升温速度，从而保证锻件3各部位升温的均匀性。步骤C中，先利用垫铁2支撑锻件3，持续5min至10min后，则换为活动垫块4支撑锻件3，持续5min至10min后，重新换为垫铁2支撑锻件3，活动垫块4和垫铁2交替支撑锻件3，直到锻件3的温度达到工艺要求的始锻温度。
常见的升降机构一般采用液压缸，或者是电机驱动的丝杆螺母机构等，由于锻件3的始锻温度一般比较高，液压缸和电机不适宜在这种高温条件下工作，因此，本发明的升降机构6包括水平的导轨7，所述导轨7设置在支撑框架5两侧的下方，所述导轨7上设置有竖直的导向柱9以及与导轨7滑动配合的滑块8，所述导向柱9贯穿支撑框架5并与支撑框架5滑动配合，所述滑块8上表面设置有多个呈直角三角形的支撑凸台10，所述支撑框架5两侧设置有多个支撑腿11，每个支撑腿11的下端与支撑凸台10的斜面接触并与支撑凸台10滑动配合，所述滑块8通过水平的传动杆12连接有一液压缸13。
导轨7可通过连接架等水平固定在料盘1的两侧，导轨7上表面设置有滑槽，滑块8位于滑槽内部，当滑块8水平滑动时支撑凸台10的斜面即可推动支撑腿11向上或者向下移动，进而带动支撑框架5上下移动。导向柱9起到导向和定位的作用，确保支撑框架5竖直运动，而不会水平移动，液压缸13作为带动滑块8移动的动力设备，通过水平的传动杆12与滑块8相连，位于加热设备之外，避免受到高温的影响，可正常工作。
步骤C中，液压缸13通过传动杆12拉动滑块8水平移动，支撑凸台10的斜面推动支撑腿11向上移动，使得支撑框架5升高，将锻件3抬起，锻件3离开垫铁2，持续一段时间后，液压缸13复位，支撑框架5下降，将锻件3重新放在垫铁2上。
所述支撑腿11的下端设置有滚轮14，滑块8移动时，滚轮14在支撑凸台10的斜面滚动，可减小阻力。
不同形状的弧形薄板类锻件产品具有不同形状的模具，对原料板材的变形要求不一致，那么对应的垫铁2的高度和形状也不一致，因此，不同的锻件产品，需要采用不同的垫铁2和活动垫块4进行支撑，为了便于更换不同的垫铁2和活动垫块4，所述垫铁2可拆卸安装于通用料盘1，所述活动垫块4可拆卸安装于支撑框架5。为了提高更换的便利性，所述垫铁2通过定位销安装于通用料盘1，所述活动垫块4通过定位销安装于支撑框架5。
锻件3与模具定位时，锻件3的下表面一般与模具的底面配合，为了使加热后的锻件3与模具更高地配合和定位，锻件3的下表面的形状、弧度等最好能够与模具的底面贴合，因此，所有垫铁2上表面位于同一弧面内，且该弧面的形状与模具底面的形状相同。同样的，所有活动垫块4上表面位于同一弧面内，且该弧面的形状与模具底面的形状相同。在制造垫铁2和活动垫块4时，根据模具的底面形状随形制造，可更加准确地控制锻件3的变形量，即可提高锻件3加热后的形状与模具的贴合度，提高定位效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.大型薄板弧形锻件锻前加热方法，其特征在于，包括
A、在通用料盘（1）上设置多个相互平行的垫铁（2），垫铁（2）的高度从两端到中间递减；
B、将锻件（3）放在垫铁（2）上，锻件（3）与位于两端的垫铁（2）接触，其他垫铁（2）与锻件（3）之间具有间隙；
C、将锻件（3）加热至始锻温度；
步骤A中，在任意相邻两垫铁（2）之间设置活动垫块（4），活动垫块（4）的高度从两端到中间递减；所有的活动垫块（4）安装在一支撑框架（5）上，所述支撑框架（5）安装在升降机构（6）上；
步骤B中，活动垫块（4）与锻件（3）之间具有间距；
步骤C中，每隔一段时间，升降机构（6）驱动支撑框架（5）向上运动，使活动垫块（4）将锻件（3）抬起，锻件（3）离开垫铁（2），持续一段时间后，升降机构（6）驱动支撑框架（5）向下复位，将锻件（3）重新放在垫铁（2）上；重复这一过程，直到锻件（3）的温度升高至始锻温度；
所述升降机构（6）包括水平的导轨（7），所述导轨（7）设置在支撑框架（5）两侧的下方，所述导轨（7）上设置有竖直的导向柱（9）以及与导轨（7）滑动配合的滑块（8），所述导向柱（9）贯穿支撑框架（5）并与支撑框架（5）滑动配合，所述滑块（8）上表面设置有多个呈直角三角形的支撑凸台（10），所述支撑框架（5）两侧设置有多个支撑腿（11），每个支撑腿（11）的下端与支撑凸台（10）的斜面接触并与支撑凸台（10）滑动配合，所述滑块（8）通过水平的传动杆（12）连接有一液压缸（13）；
步骤C中，液压缸（13）通过传动杆（12）拉动滑块（8）水平移动，支撑凸台（10）的斜面推动支撑腿（11）向上移动，使得支撑框架（5）升高，将锻件（3）抬起，锻件（3）离开垫铁（2），持续一段时间后，液压缸（13）复位，支撑框架（5）下降，将锻件（3）重新放在垫铁（2）上。
2.如权利要求1所述的大型薄板弧形锻件锻前加热方法，其特征在于，所述支撑腿（11）的下端设置有滚轮（14）。
3.如权利要求1所述的大型薄板弧形锻件锻前加热方法，其特征在于，所述垫铁（2）可拆卸安装于通用料盘（1），所述活动垫块（4）可拆卸安装于支撑框架（5）。
4.如权利要求3所述的大型薄板弧形锻件锻前加热方法，其特征在于，所述垫铁（2）通过定位销安装于通用料盘（1），所述活动垫块（4）通过定位销安装于支撑框架（5）。
5.如权利要求1所述的大型薄板弧形锻件锻前加热方法，其特征在于，所有垫铁（2）上表面位于同一弧面内，且该弧面的形状与模具底面的形状相同。
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