CN115921759A - 一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，用于生产阀壳锻件，包括以下内容：钢锭倒棱，剁冒口；做锻造比，坯料呈鼓形，然后冲孔；第二火扩孔；然后用大冲头从一端冲下，预制出坯成一端外径及内孔大、一端外径及内孔小，坯料预制成锥形；第三、四火，坯料预制成锥形后套设在芯棒上，芯棒设置在第一马架和第二马架之间，锥形预制料的大孔径一端下方设置调整装置，按所需角度一边调整一边扩孔，将锥形预制料的内壁锻造成弧面，最后锻制成型。本发明锻件内孔锻造余量变小，从而使锻件重量小，节省了原材料。

Description

一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺

技术领域

本发明涉及阀体锻件的锻造技术领域，尤其涉及一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。大型球阀设备中由于锥形阀的结构简单重量轻，因此常用到锥形阀，锥形球阀制作过程中，阀壳的加工难度体现在其内侧的弧面结构，参见图1，为锥形球阀的阀壳产品图，该结构的性能是判断球阀质量的重要标准之一。

在目前的锻造行业中，常规筒形件因锻造设备受限，只能按外径、内径、高度三个尺寸做成直筒形状，按图1中的阀壳产品计算，下料重量需要18500Kg，为节省原材料以及提高产品质量，亟需改进优化目前的锥形阀壳锻件的锻造工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，节省原料，提高产品质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，用于生产阀壳锻件，包括以下内容：

步骤一、第一火，锻温度1220℃，终锻温度800℃，钢锭出炉倒棱，冒口压平后剁冒口；

步骤二、做锻造比，锻造比≥4，坯料呈鼓形，然后冲孔φ500mm；

步骤三、第二火，始锻温度1220℃，终锻温度800℃，扩孔至φ700mm；

步骤四、然后用大冲头从一端冲下，预制出坯成一端外径及内孔大、一端外径及内孔小，坯料预制成锥形；

步骤五、第三、四火，始锻温度1220℃，终锻温度800℃，坯料预制成锥形后套设在芯棒上，芯棒设置在第一马架和第二马架之间，锥形预制料的大孔径一端下方设置调整装置，调整装置包括底座，底座上垂直连接一块支撑板，所述支撑板的顶端连接至少一块挡板，所述挡板的另一端可调节地设置在底座上，调整挡板支撑板之间的角度，即可调整锥形预制料在芯棒上的角度，按所需角度一边调整一边扩孔，将锥形预制料的内壁锻造成弧面，最后锻制成型。

进一步地，所述步骤二中做锻造比包括以下步骤：镦粗至1100mm高，拔1000mm八方，滚圆后再镦粗至1100mm高。

进一步地，所述步骤五中芯棒的一端设置在第一马架的凹槽中，另一端设置在第二马架的凹槽中。

进一步地，所述步骤五中挡板和支撑板之间设置筋板作为支撑，调整挡板支撑板之间的角度、及时更换匹配的筋板，即可调整锥形预制料在芯棒上的角度。

进一步地，还包括步骤六、通过模具或者环锻将上述锻件的外壁锻造成弧面。

进一步地，所述步骤七中脱模后滚圆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的工艺过程，通过在马架一侧设置调整装置，调整装置包括可调节的挡板，可调整锥形预制料在芯棒上的角度，按所需角度一边调整一边扩孔，将锥形预制料的内壁锻造成弧面，确保阀壳内侧凸弧面达到良好的在加工性能，阀体具有较高的强度，使用寿命长；锻件内孔锻造余量变小，从而使锻件重量小，节省了原材料；锻出内孔的斜度和台阶，加工余量变小；纤维组织连续性较好，机械性能较好。

附图说明

图1为球阀阀壳的产品结构示意图。

图2为球阀阀壳的锻件示意图。

图3为本发明的锻造示意图。

图4为图3的侧视图。

图5为本发明的调整装置的主视图。

图6为本发明的调整装置的侧视图。

图7为本发明的对比例1的锻造装置的结构示意图。

其中：

阀壳锻件1、芯棒2、第一马架3、第二马架4、调整装置5、底座51、支撑板52、挡板53、筋板54。

具体实施方式

为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1：

参见图2-图6，图3绘制了一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造示意图。如图所示，本实施例1的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，生产产品为阀壳锻件1，阀壳锻件1的坯料预制成锥形后套设在芯棒2上，芯棒2设置在第一马架3和第二马架4之间，芯棒2的一端设置在第一马架3的凹槽中，另一端设置在第二马架4的凹槽中，其锻造工艺流程包括以下内容：

步骤一、第一火，锻温度1220℃，终锻温度800℃，钢锭出炉倒棱，冒口压平后剁冒口；

步骤二、镦粗至1100mm高，拔1000mm八方，滚圆后再镦粗至1100mm高，做锻造比，锻造比≥4，坯料呈鼓形，然后冲孔φ500mm；

步骤三、第二火，始锻温度1220℃，终锻温度800℃，扩孔至φ700mm；

步骤四、然后用大冲头从一端冲下，预制出坯成一端外径及内孔大、一端外径及内孔小，坯料预制成锥形，平端面约1100mm高；

步骤五、第三、四火，始锻温度1220℃，终锻温度800℃，坯料预制成锥形后套设在芯棒2上，锥形预制料的大孔径一端下方设置调整装置5，调整装置5包括底座51，底座51上垂直连接一块支撑板52，所述支撑板52的顶端分别连接两块挡板53的一端，所述挡板53的另一端设置在底座51上，挡板53和支撑板52之间设置筋板54作为支撑，调整挡板53支撑板52之间的角度、及时更换匹配的筋板54，即可调整锥形预制料在芯棒2上的角度，按所需角度一边调整一边扩孔，将锥形预制料的内壁锻造成弧面；

步骤六、通过模具或者环锻将上述锻件的外壁锻造成弧面，最后锻制成型。

本实施例1的锻件的下料重量为15000Kg。

对比例1：

参见图7，图7绘制了对比例1的锻造工艺示意图。如图所示，对比例1的工艺方法与实施例1的不同之处在于，其锻造工装为现有的锻造装置，包括移动横梁下方的垫板，垫板下方设置上砧座，地面设置马架，马架上设置下砧座，上砧座和下砧座之间用于锻件锻压，上砧座和下砧座的锻造面为平面，因此无法锻造出锥形，外壁内内壁均需要加宽，浪费许多原料。

按本对比例1的方法生产，锻件下料重量需要18500Kg，实施例1所需锻件下料重量比对比例1少3500Kg，可节省20%多的原材料。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，其特征在于：用于生产阀壳锻件（1），包括以下内容：

步骤一、第一火，钢锭出炉倒棱，冒口压平后剁冒口；

步骤二、做锻造比，锻造比≥4，坯料呈鼓形，然后冲孔φ500mm；

步骤三、第二火，扩孔至φ700mm；

步骤四、然后用大冲头从一端冲下，预制出坯成一端外径及内孔大、一端外径及内孔小，坯料预制成锥形；

步骤五、第三、四火，坯料预制成锥形后套设在芯棒（2）上，芯棒（2）设置在第一马架（3）和第二马架（4）之间，锥形预制料的大孔径一端下方设置调整装置（5），调整装置（5）包括底座（51），底座（51）上垂直连接一块支撑板（52），所述支撑板（52）的顶端连接至少一块挡板（53），所述挡板（53）的另一端可调节地设置在底座（51）上，调整挡板（53）支撑板（52）之间的角度，即可调整锥形预制料在芯棒（2）上的角度，按所需角度一边调整一边扩孔，将锥形预制料的内壁锻造成弧面，最后锻制成型。

2.根据权利要求1所述的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，其特征在于：第一火、第二火、第三和第四火的始锻温度为1220℃，终锻温度为800℃。

3.根据权利要求1所述的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤二中做锻造比包括以下步骤：镦粗至1100mm高，拔1000mm八方，滚圆后再镦粗至1100mm高。

4.根据权利要求1所述的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤五中芯棒（2）的一端设置在第一马架（3）的凹槽中，另一端设置在第二马架（4）的凹槽中。

5.根据权利要求1所述的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤五中挡板（53）和支撑板（52）之间设置筋板（54）作为支撑，调整挡板（53）支撑板（52）之间的角度、及时更换匹配的筋板（54），即可调整锥形预制料在芯棒（2）上的角度。

6.根据权利要求1所述的一种大型球阀设备用锥形阀壳锻件的锻造工艺，其特征在于：还包括步骤六、通过模具或者环锻将上述锻件的外壁锻造成弧面。

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