CN114770045A - 一种用于人孔筒体成形的锻造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：坯料处理步骤；将原料浇铸冷却后形成钢锭，切锯冒口；将钢锭锻造反复镦粗拔长后冲孔形成坯料；锻料处理步骤：将坯料碾环后粗加工形成环件；将环件锯切为若干圆弧形锻料，将锻料上加工出通孔；第一次成型处理步骤：将锻料加热后置于第一底模内，第一压模挤压锻料通过第一底模翻边形成半成品；第二次成型处理步骤：将半成品加热后置于第二底模内，第二压模挤压半成品整形，缓冷后为成品。解决了现有方案中加工产生的废料较多和使用过程中人孔筒体多发生变形或断裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锻造工艺领域，尤其涉及一种用于人孔筒体成形的锻造工艺。
背景技术
人孔为方便人员进出以便安装、检修和安全检查的开孔结构。人孔常用于封闭容器、管道施工等领域。传统的人孔筒体加工过程为在一圆柱钢柱上先冲压出一通孔，再经过锻造冲压、车加工等步骤加工出成品。这样的加工方式导致人孔筒体加工时间长、加工产生的废料较多，且后续使用过程中人孔筒体多发生变形或断裂。如何解决这个问题变得至关重要。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于人孔筒体成形的锻造工艺，以解决现有技术中加工产生的废料较多和使用过程中人孔筒体多发生变形或断裂的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于人孔筒体成形的锻造工艺；
包括以下步骤：
坯料处理步骤；将原料浇铸冷却后形成钢锭，切锯冒口；将钢锭锻造反复镦粗拔长后冲孔形成坯料；
锻料处理步骤：将坯料碾环后粗加工形成环件；将环件锯切为若干圆弧形锻料，将锻料上加工出通孔；
第一次成型处理步骤：将锻料加热后置于第一底模内，第一压模挤压锻料通过第一底模翻边形成半成品；
第二次成型处理步骤：将半成品加热后置于第二底模内，第二压模挤压半成品整形，缓冷后为成品。
进一步的技术方案为：坯料处理步骤中钢锭锻造处理步骤包括：
第一次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭依次镦粗、拔长和停顿镦粗；始锻温度：1230～1250℃；终锻温度：850～870℃；
第二次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭冲孔；始锻温度：1230～1250℃；终锻温度：910～920℃；
第三次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭超声压制成型；始锻温度：1030～1050℃；终锻温度：780～790℃。
进一步的技术方案为：第一次锻造过程中停顿镦粗包括：
第一段镦粗过程：将钢锭镦粗至变形量行程的第一处，镦粗锤头停顿；
第二段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的第二处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿；
第三段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的极限处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿。
进一步的技术方案为：第一次锻造过程中停顿镦粗的停顿时间逐渐递增。
进一步的技术方案为：第三次锻造过程中超声压制成型包括：将钢锭置于第三底模内，第三压模下压钢锭；下压过程中施加超声振动；超声振幅为：3.8～4.1μm。
进一步的技术方案为：第一底模内开设有第一底孔；第一底模上围绕所述第一底孔开设有第一成形面；第一底模上围绕所述第一成形面形成有第一挡部；所述第一挡部限制锻料；第一压模上设置有第一凸台；第一压模上围绕所述第一凸台开设有第一压面；第一压模挤压锻料时，所述第一成形面下压锻料，所述第一压面限制锻料，所述第一凸台嵌入锻料上通孔推动锻料通过所述第一底孔翻边。
进一步的技术方案为：第二底模内开设有第二底孔；第二底模上围绕所述第二底孔开设有第二成形面；第二底模上围绕所述第二成形面形成有第二挡部；所述第二挡部限制半成品；第二压模上设置有第二凸台；第二压模上围绕所述第二凸台开设有第二压面；第二压模挤压半成品时，所述第二凸台嵌入半成品上通孔所述第二成形面与所述第二压面压紧半成品。
进一步的技术方案为：第一次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045～1055℃；保温时间：80～90min；第二次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045～1055℃；保温时间：20～25min。
进一步的技术方案为：第一次成型处理步骤中还包括第一支撑模；第一支撑模支撑第一底模；第二次成型处理步骤中还包括第二支撑模；第二支撑模支撑第二底模。
进一步的技术方案为：第二次成型处理步骤之后还包括热处理步骤：
成品预热后升温并保温；水淬油冷，淬入水溶液后回火；预热温度：650～680℃；升温温度：780～800℃；保温时间：5～7min；淬入水溶液时间：2～3s；回火温度：200～210℃；回火时间：60～65min。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：(1)坯料处理步骤中通过锻造过程和镦粗过程改善坯料的内部组织，方便对坯料进行碾环，切锯和冲压锻造加工；(2)通过将坯料碾环并进行锯切和冲孔，得到一定形状尺寸的锻料。通过两次成型处理步骤就可以完成人孔筒体的成形，减少了加工余量，减少了废料的产生；(3)通过热处理步骤提高了人孔筒体的硬度和韧性，避免人孔筒体使用时出现断裂和变形。
附图说明
图1示出了本发明实施例用于人孔筒体成形的锻造工艺的流程图。
图2示出了本发明实施例第一底模和第一压模的结构图。
图3示出了本发明实施例第一底模和第一压模的结构图。
附图中标记：1、第一底孔；11、第一成形面；12、第一挡部；2、第一凸台；21、第一压面；3、第二底孔；31、第二成形面；32、第二挡部；4、第二凸台；41、第二压面。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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能涵盖的范围内。
图1示出了本发明实施例用于人孔筒体成形的锻造工艺的流程图。图2示出了本发明实施例第一底模和第一压模的结构图。图3示出了本发明实施例第一底模和第一压模的结构图。结合图1、图2和图3所示，本发明公开了一种用于人孔筒体成形的锻造工艺。
用于人孔筒体成形的锻造工艺，包括以下步骤：
坯料处理步骤。将原料浇铸冷却后形成钢锭，切锯冒口。将钢锭锻造反复镦粗拔长后冲孔形成坯料。
坯料处理步骤中钢锭锻造处理步骤包括：
第一次锻造过程：将钢锭锻造加热。后钢锭依次镦粗、拔长和停顿镦粗。始锻温度：1230～1250℃。终锻温度：850～870℃。
第二次锻造过程：将钢锭锻造加热。后钢锭冲孔。始锻温度：1230～1250℃。终锻温度：910～920℃。
第三次锻造过程：将钢锭锻造加热。后钢锭超声压制成型。始锻温度：1030～1050℃。终锻温度：780～790℃。
第一次锻造过程中停顿镦粗包括：
第一段镦粗过程：将钢锭镦粗至变形量行程的第一处，镦粗锤头停顿。
第二段镦粗过程。将钢锭镦粗至变形量行程的第二处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿。
第三段镦粗过程。将钢锭镦粗至变形量行程的极限处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿。
第一次锻造过程中停顿镦粗的停顿时间逐渐递增。
第三次锻造过程中超声压制成型包括：将钢锭置于第三底模内，第三压模下压钢锭。下压过程中施加超声振动。超声振幅为：3.8～4.1μm。
优选的，钢锭材质为低碳钢。第一次锻造过程中钢锭反复镦粗和拔长，中不同部位的应变变化很大，分布很不均匀，钢锭的中心区域的应变最大。钢锭的端头应变最小。钢锭的中心区域在镦粗时应变变化较快，由于塑性变形热导致钢锭的中心区域温升，钢锭容易变形，加剧了钢锭应变的不均匀性。
停顿镦粗为在镦粗过程中，钢锭在变形到一定的变形量时停顿一段时间后再继续变形，以利于塑性变形热的扩散，避免钢锭的中心区域过热。通过热扩散来降低温度的不均匀性，从而提高应变的均匀性。
钢锭的端头应变较小，并且变化相对平缓，存在较大的变形死区。钢锭的端头晶粒细化效果将远低于期望的结果，主要是锤头的热传导影响钢锭端面附近的温度，进而影响该区域的塑性。
变形量行程的第一处为变形量行程的1/5～1/3处。第一段镦粗过程中钢锭镦粗至变形量行程的距离较小，钢锭镦粗的变形量较小，镦粗锤头对钢锭中心区域的散热影响较小，第一段镦粗过程中镦粗锤头只需停顿就可以。
变形量行程的第二处为变形量行程的1/2～2/3处。第二段镦粗过程中钢锭镦粗至变形量行程的较大位置，钢锭镦粗存在一定的变形量，镦粗锤头对钢锭中心区域的散热产生影响，通过镦粗锤头离开钢锭一定距离，镦粗锤头离开钢锭以减少散热的影响，避免端部过冷，进而减小变形死区范围。
第三段镦粗过程中钢锭镦粗至变形量行程的极限处，钢锭中心区域的变形量较大，镦粗锤头对钢锭中心区域的散热产生影响，通过镦粗锤头离开钢锭一定距离，镦粗锤头离开钢锭以减少散热的影响，避免端部过冷，进而减小变形死区范围。
三段镦粗过程中，镦粗锤头均进行停顿，且停顿时间逐渐递增。镦粗锤头对钢锭表面的降温为较大的影响，通过镦粗锤头的停顿，避免了镦粗锤头长时间接触钢锭，避免钢锭表面塑性严重下降，产生裂纹，通过停顿的过程使得镦粗过程为间断的镦粗，有利于改善镦粗的效果。
第二次锻造过程中完成钢锭的冲孔加工。
第三次锻造过程中第三底模内开设有锻造槽，锻造槽内设置有凸起。钢锭放置在第三底模内时，凸起穿过钢锭的冲孔。第三压模上开设有避让口，第三压模下压钢锭，凸起穿过避让口。
下压过程中施加超声振动；第三压模下压过程中，超声振动的表面效应使得钢锭的润滑条件极大地改善，减小了第三底模、第三压模与钢锭之间的摩擦，有助于钢锭材料的流动。体积效应使得钢锭材料的流动应力降低。在相同应变下，随着超声振幅的增加，应力下降越明显。随着超声振动的振幅的增加，超声传递给钢锭的能量增加，此外，较高的超声振幅使得钢锭材料的软化更加明显，钢锭材料内部位错的移动变得更加容易，使得钢锭材料变形所需的载荷降低。
加载超声振动后钢锭材料的流动应力大大降低，降低的幅度随着超声振幅的增加而增大。这是由于随着振幅的增加，超声传递给试样的能量增加，较高的超声能量使得材料的软化更加明显导致的。
第三次锻造过程结束后，卸载超声振动，钢锭材料流动应力的增加速率较无超声振动时要显著增大，并在变形后期出现变形应力超过无振动时的应力值，通过超声振动使得钢锭材料产生了硬化。
超声振动对钢锭材料具有一定的软化作用，并且超声振幅越高，输入的能量越高，软化效果越明显。而卸载超声振动后，单位应变引起钢锭材料的硬化程度加剧，且增加的幅度相对较大，卸载超声振动后，钢锭材料出现了一定的硬化，导致钢锭材料变形所需要的载荷更高。
超声振动对钢锭变形同时具有软化作用和硬化作用。由于超声的软化作用，在加载超声振动阶段，第三次锻造过程中单位应变引起材料的硬化程度小，并且随振幅的增加而减小。在超声的硬化作用下，卸载超声后单位应变引起材料的硬化程度变大，说明超声振动的施加加剧了钢锭材料的硬化，且振幅越大，超声振动所导致的钢锭材料硬化现象越明显，且硬化在超声振动卸载后并不消失。
超声能量被钢锭材料的局部区域吸收较高，包括但不限于：位错、空隙和晶界区域。主要发生在钢锭材料内部的晶界处，表面层中的位错难以塞积，钢锭材料的晶粒越大，钢锭材料位错塞积的晶界区域的比例越小，单位体积的晶界所吸收的超声能量越高，从而使位错的运动速度增加，钢锭材料变形更容易，流动应力降低。
在施加超声振动后，钢锭材料变形更加剧烈，钢锭材料剪切带区域的晶粒被拉长。在施加超声振动后，钢锭材料中变形区域的范围变得更大，在上下表面与侧面接触处的晶粒变形较为剧烈，晶粒呈现出长条状。钢锭材料剪切带区域的变形表明超声的能量被此区域大量吸收，使得该区域变形更加容易。
在超声的作用下，钢锭材料的晶粒大小没有发生明显的变化。钢锭在加载超声振动后，钢锭材料侧面的尺寸起伏变得更大，侧面呈现出凹凸不平的状态。由于多晶体材料中各晶粒的取向不同，变形难易程度不一，导致产生一定的变形不均匀性，侧面为自由状态，表面层晶粒向外流动的差异性更大，取向不同的晶粒产生的变形不均匀性加剧。相对于晶粒来说，晶界区域变形较为困难，会对晶粒的变形产生一定的限制甚至阻碍，
因此超声压制成型后钢锭侧面呈现出凹凸不平的状态。在晶粒数目较多时，单个晶粒变形的不均匀性对整体影响较小，而随着晶粒尺寸的增加，这种变形的不均匀性将变得更加显著。当施加超声振动后，由于超声振动对晶粒和晶界的作用，使得晶粒的变形更加容易，晶粒与晶界的变形不均匀程度加剧，表面质量呈现出凹凸不平的状态。
第三次锻造过程中存在着明显的尺寸效应。在钢锭尺寸一定时，随着晶粒尺寸的增加，应力的下降幅度越大，但不同晶粒的试样其应力降幅差异较小。钢锭晶粒越大，表面层的比例越高，晶界区域的比例越少，被位错、晶界等区域吸收的超声能量越高，从而使位错的运动速度增加，材料变形更加容易，流动应力降低。
超声振动促进了钢锭材料的流动，使材料的变形更加剧烈，剪切带区域产生了相对较大的变形，为超声能量被局部区域吸收所致。此外，施加超声振动后，钢锭的侧表面更加粗糙，是因为超声振动使得晶粒的变形更加剧烈，同时振动对不同取向的晶粒、晶界作用效果不同，从而使得侧面凹凸不平的状态加剧。
坯料处理步骤中通过锻造过程和镦粗过程改善坯料的内部组织，方便对坯料进行碾环，切锯和冲压锻造加工。
锻料处理步骤：将坯料碾环后粗加工形成环件。将环件锯切为若干圆弧形锻料，将锻料上加工出通孔。
锻料处理步骤前坯料尺寸为Φ860mm×Φ280mm×1350mm。坯料放置在轧机上从径向和轴向对坯料碾扩加工，尺寸为Φ1716mm×Φ1511mm×1260mm。将环件安装在车床上进行车削加工形成环件，环件尺寸为Φ1706mm×Φ1521mm×1250mm。
优选的，锻料为四组。通孔开设在锻料的中间位置。通孔直径为Φ260mm。
第一次成型处理步骤：将锻料加热后置于第一底模内，第一压模挤压锻料通过第一底模翻边形成半成品。
第二次成型处理步骤：将半成品加热后置于第二底模内，第二压模挤压半成品整形，缓冷后为成品。
第一次成型处理步骤中还包括第一支撑模。第一支撑模支撑第一底模。第二次成型处理步骤中还包括第二支撑模。第二支撑模支撑第二底模。
第一次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045～1055℃。保温时间：80～90min。第二次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045～1055℃。保温时间：20～25min。
第一底模内开设有第一底孔1。第一底模上围绕第一底孔1开设有第一成形面11。第一底模上围绕第一成形面11形成有第一挡部12。第一挡部12限制锻料。第一压模上设置有第一凸台2。第一压模上围绕第一凸台2开设有第一压面21。第一压模挤压锻料时，第一成形面11下压锻料，第一压面21限制锻料，第一凸台2嵌入锻料上通孔推动锻料通过第一底孔1翻边。
第一底模为水平方向设置。第一底孔1上下方向开设在第一底模的中间位置。第一成形面11开设在第一底模的上表面。第一挡部12沿第一底模上表面边缘设置。第一成形面11的内侧向第一底孔1的上端过渡。第一成形面11的外侧向第一挡部12的下端过渡。
第一压模为竖直方向设置。第一凸台2设置在第一压模的下端。第一压面21由内向外往上延伸。第一压模挤压锻料时，第一压模向下移动靠近第一底模，第一成形面11下压锻料上表面，第一凸台2嵌入锻料上通孔，第一压模推动锻料通过第一底孔1，第一压面21限制锻料的下表面，完成锻料的翻边。
第一支撑模为上下贯通结构。第一支撑模设置在第一底模的下端。锻料完成翻边后掉落在第一支撑模内。
第二底模内开设有第二底孔3。第二底模上围绕第二底孔3开设有第二成形面31。第二底模上围绕第二成形面31形成有第二挡部32。第二挡部32限制半成品。第二压模上设置有第二凸台4。第二压模上围绕第二凸台4开设有第二压面41。第二压模挤压半成品时，第二凸台4嵌入半成品上通孔第二成形面31与第二压面41压紧半成品。
第二底模为水平方向设置。第二底孔3上下方向开设在第二底模的中间位置。第二成形面31开设在第二底模的上表面。第二挡部32沿第二底模上表面边缘设置。第二成形面31的内侧向第二底孔3的上端过渡。第二成形面31的外侧向第二挡部32的下端过渡。
第二压模为竖直方向设置。第二凸台4设置在第二压模的下端。第二压面41由内向外往上延伸。第二压模挤压半成品时，第二压模向下移动靠近第二底模，第二成形面31下压半成品上表面，第二凸台4嵌入半成品上通孔，第二压面41挤压半成品下表面，完成半成品尺寸的定形。
第二支撑模为上下贯通结构。第二支撑模设置在第二底模的下端。通过第二支撑模将第二底模支撑起，避免半成品挤压过程中损伤半成品。
通过将坯料碾环并进行锯切和冲孔，得到一定形状尺寸的锻料。通过两次成型处理步骤就可以完成人孔筒体的成形，减少了加工余量，减少了废料的产生。
第二次成型处理步骤之后还包括热处理步骤：
成品预热后升温并保温。水淬油冷，淬入水溶液后回火。预热温度：650～680℃。升温温度：780～800℃。保温时间：5～7min。淬入水溶液时间：2～3s。回火温度：200～210℃。回火时间：60～65min。
热处理步骤中有可能是因为水的冷却速度快，热处理步骤形成的马氏体是隐晶状，在奥氏体中的碳化物以均匀细化的形式析出，将成品中细晶强化，既可以提高成品的硬度又能够提高成品的韧性。
热处理步骤中油在高温时冷却能力较弱，使得淬冷层较薄，表面组织为回火马氏体，成品硬度变化不明显，但由于油的冷却速度较慢，导致成品生成不完全淬火组织，使得成品韧性有所改善。
热处理步骤通过高温快速短时间保温工艺。采用充分预热并快速短时间淬火强化工艺使得成品变形小。热处理步骤后成品的组织为回火细马氏体和分布均匀的小颗粒状碳化物与极小量残余奥氏体，成品综合性能较好。
通过热处理步骤提高了人孔筒体的硬度和韧性，避免人孔筒体使用时出现断裂和变形。
以下用两个实施例来说明本发明的过程：
第一实施例：
如图1所示，本实施例的用于人孔筒体成形的锻造工艺，包括以下步骤：
坯料处理步骤；将原料浇铸冷却后形成钢锭，切锯冒口；将钢锭锻造反复镦粗拔长后冲孔形成坯料；
锻料处理步骤：将坯料碾环后粗加工形成环件；将环件锯切为若干圆弧形锻料，将锻料上加工出通孔；
坯料处理步骤中钢锭锻造处理步骤包括：
第一次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭依次镦粗、拔长和停顿镦粗；始锻温度：1230℃；终锻温度：850℃；
第二次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭冲孔；始锻温度：1230℃；终锻温度：910℃；
第三次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭超声压制成型；始锻温度：1030℃；终锻温度：780℃。
第一次锻造过程中停顿镦粗包括：
第一段镦粗过程：将钢锭镦粗至变形量行程的第一处，镦粗锤头停顿；
第二段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的第二处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿；
第三段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的极限处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿。
第一次锻造过程中停顿镦粗的停顿时间逐渐递增。
第三次锻造过程中超声压制成型包括：将钢锭置于第三底模内，第三压模下压钢锭；下压过程中施加超声振动；超声振幅为：3.8μm。
第一底模内开设有第一底孔1；第一底模上围绕第一底孔1开设有第一成形面11；第一底模上围绕第一成形面11形成有第一挡部12；第一挡部12限制锻料；第一压模上设置有第一凸台2；第一压模上围绕第一凸台2开设有第一压面21；第一压模挤压锻料时，第一成形面11下压锻料，第一压面21限制锻料，第一凸台2嵌入锻料上通孔推动锻料通过第一底孔1翻边。
第二底模内开设有第二底孔3；第二底模上围绕第二底孔3开设有第二成形面31；第二底模上围绕第二成形面31形成有第二挡部32；第二挡部32限制半成品；第二压模上设置有第二凸台4；第二压模上围绕第二凸台4开设有第二压面41；第二压模挤压半成品时，第二凸台4嵌入半成品上通孔第二成形面31与第二压面41压紧半成品。
第一次成型处理步骤：将锻料加热后置于第一底模内，第一压模挤压锻料通过第一底模翻边形成半成品；
第一次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045℃；保温时间：80min；第二次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045℃；保温时间：20min。
第二次成型处理步骤：将半成品加热后置于第二底模内，第二压模挤压半成品整形，缓冷后为成品。
第二次成型处理步骤之后还包括热处理步骤：
成品预热后升温并保温；水淬油冷，淬入水溶液后回火；预热温度：650℃；升温温度：780℃；保温时间：5min；淬入水溶液时间：2s；回火温度：200℃；回火时间：60min。
第一次成型处理步骤中还包括第一支撑模；第一支撑模支撑第一底模；第二次成型处理步骤中还包括第二支撑模；第二支撑模支撑第二底模。
第二实施例：
如图1所示，本实施例的用于人孔筒体成形的锻造工艺，包括以下步骤：
坯料处理步骤；将原料浇铸冷却后形成钢锭，切锯冒口；将钢锭锻造反复镦粗拔长后冲孔形成坯料；
锻料处理步骤：将坯料碾环后粗加工形成环件；将环件锯切为若干圆弧形锻料，将锻料上加工出通孔；
坯料处理步骤中钢锭锻造处理步骤包括：
第一次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭依次镦粗、拔长和停顿镦粗；始锻温度：1250℃；终锻温度：870℃；
第二次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭冲孔；始锻温度：1250℃；终锻温度：920℃；
第三次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭超声压制成型；始锻温度：1050℃；终锻温度：780℃。
第一次锻造过程中停顿镦粗包括：
第一段镦粗过程：将钢锭镦粗至变形量行程的第一处，镦粗锤头停顿；
第二段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的第二处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿；
第三段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的极限处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿。
第一次锻造过程中停顿镦粗的停顿时间逐渐递增。
第三次锻造过程中超声压制成型包括：将钢锭置于第三底模内，第三压模下压钢锭；下压过程中施加超声振动；超声振幅为：4.1μm。
第一底模内开设有第一底孔1；第一底模上围绕第一底孔1开设有第一成形面11；第一底模上围绕第一成形面11形成有第一挡部12；第一挡部12限制锻料；第一压模上设置有第一凸台2；第一压模上围绕第一凸台2开设有第一压面21；第一压模挤压锻料时，第一成形面11下压锻料，第一压面21限制锻料，第一凸台2嵌入锻料上通孔推动锻料通过第一底孔1翻边。
第二底模内开设有第二底孔3；第二底模上围绕第二底孔3开设有第二成形面31；第二底模上围绕第二成形面31形成有第二挡部32；第二挡部32限制半成品；第二压模上设置有第二凸台4；第二压模上围绕第二凸台4开设有第二压面41；第二压模挤压半成品时，第二凸台4嵌入半成品上通孔第二成形面31与第二压面41压紧半成品。
第一次成型处理步骤：将锻料加热后置于第一底模内，第一压模挤压锻料通过第一底模翻边形成半成品；
第一次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1055℃；保温时间：80min；第二次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1055℃；保温时间：25min。
第二次成型处理步骤：将半成品加热后置于第二底模内，第二压模挤压半成品整形，缓冷后为成品。
第二次成型处理步骤之后还包括热处理步骤：
成品预热后升温并保温；水淬油冷，淬入水溶液后回火；预热温度：680℃；升温温度：800℃；保温时间：7min；淬入水溶液时间：3s；回火温度：210℃；回火时间：65min。
第一次成型处理步骤中还包括第一支撑模；第一支撑模支撑第一底模；第二次成型处理步骤中还包括第二支撑模；第二支撑模支撑第二底模。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
坯料处理步骤；将原料浇铸冷却后形成钢锭，切锯冒口；将钢锭锻造反复镦粗拔长后冲孔形成坯料；
锻料处理步骤：将坯料碾环后粗加工形成环件；将环件锯切为若干圆弧形锻料，将锻料上加工出通孔；
第一次成型处理步骤：将锻料加热后置于第一底模内，第一压模挤压锻料通过第一底模翻边形成半成品；
第二次成型处理步骤：将半成品加热后置于第二底模内，第二压模挤压半成品整形，缓冷后为成品。
2.如权利要求1所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：坯料处理步骤中钢锭锻造处理步骤包括：
第一次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭依次镦粗、拔长和停顿镦粗；始锻温度：1230～1250℃；终锻温度：850～870℃；
第二次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭冲孔；始锻温度：1230～1250℃；终锻温度：910～920℃；
第三次锻造过程：将钢锭锻造加热；后钢锭超声压制成型；始锻温度：1030～1050℃；终锻温度：780～790℃。
3.如权利要求2所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第一次锻造过程中停顿镦粗包括：
第一段镦粗过程：将钢锭镦粗至变形量行程的第一处，镦粗锤头停顿；
第二段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的第二处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿；
第三段镦粗过程；将钢锭镦粗至变形量行程的极限处，镦粗锤头离开钢锭一定距离后停顿。
4.如权利要求3所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第一次锻造过程中停顿镦粗的停顿时间逐渐递增。
5.如权利要求2所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第三次锻造过程中超声压制成型包括：将钢锭置于第三底模内，第三压模下压钢锭；下压过程中施加超声振动；超声振幅为：3.8～4.1μm。
6.如权利要求1所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第一底模内开设有第一底孔；第一底模上围绕所述第一底孔开设有第一成形面；第一底模上围绕所述第一成形面形成有第一挡部；所述第一挡部限制锻料；第一压模上设置有第一凸台；第一压模上围绕所述第一凸台开设有第一压面；第一压模挤压锻料时，所述第一成形面下压锻料，所述第一压面限制锻料，所述第一凸台嵌入锻料上通孔推动锻料通过所述第一底孔翻边。
7.如权利要求1所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第二底模内开设有第二底孔；第二底模上围绕所述第二底孔开设有第二成形面；第二底模上围绕所述第二成形面形成有第二挡部；所述第二挡部限制半成品；第二压模上设置有第二凸台；第二压模上围绕所述第二凸台开设有第二压面；第二压模挤压半成品时，所述第二凸台嵌入半成品上通孔所述第二成形面与所述第二压面压紧半成品。
8.如权利要求1所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第一次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045～1055℃；保温时间：80～90min；第二次成型处理步骤中锻料加热过程包括：锻料加热温度：1045～1055℃；保温时间：20～25min。
9.如权利要求1所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第一次成型处理步骤中还包括第一支撑模；第一支撑模支撑第一底模；第二次成型处理步骤中还包括第二支撑模；第二支撑模支撑第二底模。
10.如权利要求1所述的用于人孔筒体成形的锻造工艺，其特征在于：第二次成型处理步骤之后还包括热处理步骤：
成品预热后升温并保温；水淬油冷，淬入水溶液后回火；预热温度：650～680℃；升温温度：780～800℃；保温时间：5～7min；淬入水溶液时间：2～3s；回火温度：200～210℃；回火时间：60～65min。
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