CN117816882B - 一种石化压力容器管板锻造设备及工艺 - Google Patents
一种石化压力容器管板锻造设备及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117816882B CN117816882B CN202410253886.4A CN202410253886A CN117816882B CN 117816882 B CN117816882 B CN 117816882B CN 202410253886 A CN202410253886 A CN 202410253886A CN 117816882 B CN117816882 B CN 117816882B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- blank
- plate
- tube plate
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 188
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 27
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 20
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 17
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 13
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010080 roll forging Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石化压力容器管板锻造设备及工艺,属于金属加工锻造技术领域,其包括:外机架、支撑辊组、压边主臂以及锻造机构,所述外机架的一侧端面圆周阵列分布多个压边主臂,所述压边主臂的控制端部可拆卸的设置有定位夹板,其中,所述管板坯料外焊接有连接坯料,所述外机架的一侧位于管板坯料下方设置支撑辊组;本发明中尤其还采用的过量锻造、回补锻造的结合方式能够从微观角度出发针对管板坯料预制底部侧壁段进行特殊锻造加工,通过预锻压减薄来改变材料内部组织结构,并在后续轴向加压中实现对材料厚度的精确控制和微观结构的优化,提高材料利用率、改善产品质量。
Description
技术领域
本发明属于金属加工锻造技术领域,具体是一种石化压力容器管板锻造设备及工艺。
背景技术
石化压力容器管板通常采用高质量的金属材料制造,并通过锻造工艺成形,现有的各种锻造方法包括自由锻、模锻、顶锻、辊锻、碾压等;目前工厂中常规使用的自由锻锤,对于大型或特殊形状的管板,采用自由锻锤进行锻造。而操作人员通过控制锻锤的打击力和方向,逐步将金属毛坯锻打成设计要求的管板结构,这种锻造方式仅能够实现管板材料粗加工,锻造精度低,后续打磨工作强度大,而又如公开号为CN114074161B的发明专利,其采用模具辅助型材发生塑性变形,形成所需形状和尺寸的管板,虽然能够达到精度锻造效果,但石化压力容器板材壁厚大,需要较强的压力进行压模锻造,且模具存在有限的使用寿命,锻造成本大。
因此,有必要提供一种石化压力容器管板锻造设备及工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种石化压力容器管板锻造设备,其包括:外机架、支撑辊组、压边主臂以及锻造机构,所述外机架的一侧端面圆周阵列分布多个压边主臂,所述压边主臂的控制端部可拆卸的设置有定位夹板,经锻造机初步锻压成型的圆环状管板坯料,能够在多个压边主臂的调节配合下通过定位夹板水平装夹在外机架一侧,其中,所述管板坯料外焊接有连接坯料,多个所述定位夹板紧固夹持在连接坯料的圆周外壁,所述外机架的一侧位于管板坯料的下方设置支撑辊组;
所述外机架的另一侧设有旋转部,所述旋转部持续驱动外机架圆周旋转;
所述管板坯料外且远离外机架的一侧设置有三轴驱动架,所述锻造机构水平固定在三轴驱动架的驱动部,且其一端滑动伸入所述管板坯料的内部,并径向接触在管板坯料的内壁上,所述管板坯料外且位于锻造机构的同一平面圆周外围分布有多个外锻压缸。
进一步,作为优选,所述锻造机构包括:连接缸,水平固定在三轴驱动架上,所述连接缸的一端同圆心的固定有柱架盘,所述柱架盘的圆周方向上分布有多个冲头座,所述连接缸内转动设置有主轴,所述主轴伸入柱架盘的一端且同轴固定有螺纹杠,所述柱架盘内滑动设置有轴套,所述轴套通过螺纹啮合作用滑动套接在所述螺纹杠外,所述轴套外固定有导向母板,所述冲头座上位于柱架盘的一端固定有子板,所述子板的一侧接触抵靠在导向母板上,且其接触面被设置为斜面结构,所述冲头座与柱架盘之间还设置有复位弹簧;
各所述冲头座内均嵌入固定有锻压组件,所述锻压组件配合外锻压缸对管板坯料的内、外壁同步锻压成型;
所述冲头座上固定有加固板,各所述加固板上设有延展组件。
进一步,作为优选,所述锻压组件包括:压板,其下方四角位置均竖直固定有导杆,所述导杆滑动穿接在冲头座上,所述冲头座内滑动设置有柱杆,所述柱杆的一端与所述压板相固定,所述冲头座内转动设置有曲轴盘,所述曲轴盘上转动连接有导轴,所述导轴的一端与柱杆相连接;
所述压板的上方设置有成型板。
进一步,作为优选,所述压板的下方竖直固定有伸缩导缸,所述压板的下端面且位于伸缩导缸的两侧对称滑动设置有滑动件,所述伸缩导缸的伸缩端对称连接有联架,各所述联架分别与所述滑动件相连接;所述成型板的下方通过多个导柱与所述压板滑动连接,所述导柱上套接有限位弹簧,所述限位弹簧的两端分别连接在压板与成型板上,所述滑动件的上方均固定有母配板,所述成型板上对应固定有子配板,所述子配板与母配板相紧密接触。
进一步,作为优选,所述伸缩导缸在伸缩调节下通过联架驱动两个滑动件水平滑动,此时成型板能够在子配板和母配板的接触配合下达到锻压进给量调节。
进一步,作为优选,所述延展组件包括:连接部,左右对称固定在加固板两侧,所述连接部均通过节柱与所述加固板相固定,两个所述连接部之间横向设置有双向螺杆,所述双向螺杆转动穿设在加固板内,且其中一个所述连接部上设置有驱动器,所述驱动器通过齿轮传动作用驱动所述双向螺杆进行正反向旋转,所述节柱上滑动设置有底座,所述底座与双向螺杆螺纹啮合传动,并沿所述双向螺杆水平滑动,所述底座的上方固定有钢板架。
进一步,作为优选,所述底座上的钢板架均紧密接触在管板坯料内壁,且所述双向螺杆同步驱动两个底座进行对向或反向滑动。
进一步,作为优选,所述管板坯料经锻造机初步锻造的真实壁厚为,拟定管板坯料的工艺预期壁厚为/>,此时所述锻造机构采用第一锻压动作通过锻压组件与延展组件对管板坯料进行精确锻压,使得锻造后的管板坯料真实壁厚达到/>,其中/><,而后所述锻造机构采用第二锻压动作对管板坯料再次锻压,使得锻造后的管板坯料真实壁厚达到/>,其中/>>/>。
进一步,作为优选,一种石化压力容器管板锻造工艺,其包括以下步骤:
S1、坯料预处理,选取长度合适的Q245R碳素钢钢板,采用加热炉对其高温加热至900℃到1200℃,加热后的碳素钢钢板会送到卷板机上初步成型,塑形成预定的容器管板形状,而后经由锻造机初步锻压达到圆环状管板坯料。
S2、坯料传输定位,对管板坯料外一侧焊接连接坯料,根据现场设备需求对连接坯料截取塑形,以便压边主臂通过定位夹板夹持在连接坯料的外围,从而将管板坯料水平载放在支撑辊组上,此时管板坯料随旋转部驱动进行匀速圆周旋转;
S3、过量锻造,划分管板坯料预制底部侧壁,多个锻压组件配合外锻压缸分别从管板坯料圆周外围与内部对其管壁进行锻压,管板坯料在持续转动中实现环圈中由第一锻压动作连续性锻压,其中,钢板架接触在管板坯料内壁上位于锻压区域两侧位置,延展组件能够在驱动器同步工作中使得底座上的钢板架反向滑动中对锻压区域进行拉伸,此时管板坯料真实壁厚小于工艺预期壁厚,材料内部的晶粒会被拉伸、压缩,晶界增多,从而使晶粒得到细化,以改善材料强度、韧性;
S4、回补锻造,采用第二锻压动作对管板坯料再次锻压,其中,延展组件能够在驱动器反向驱动中使得底座上的钢板架对向滑动中对锻压区域进行挤压回补,此时管板坯料壁厚逐步达到并高于工艺预期壁厚,材料内部的晶粒会被挤压引入大量位错,位错相互缠结和交互作用,形成了更加复杂的位错网络,进一步强化材料特性,增强材料在特定方向上的力学性能;
S5、正常锻造,划分管板坯料非底部侧壁,对该加工区域采用第一锻压动作连续性锻压,使得管板坯料真实壁厚逐步接近并始终大于工艺预期壁厚。
S6、冷却和清理,管板坯料冷却到室温,并进行清理,去除表面的氧化物,并对其进行后续抛光切割。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明中主要基于自由锤锻方式对管板坯料进行锻造,其中主要采用的锻压组件能够配合外锻压缸从管板坯料外围以及内部同步锻压,锻压精度高;
本发明中采用的锻压组件与延展组件能够对管板坯料锻造区域进行锻压、拉伸协同,锻压组件主要负责对坯料施加垂直方向的压力,延展组件则主要用于坯料的拉伸操作,能够沿着坯料的轴线方向施加拉力,促使金属流动并沿长度方向延伸,从而更有效地完成坯料的成形;
本发明中尤其还采用的过量锻造、回补锻造的结合方式能够从微观角度出发针对管板坯料预制底部侧壁段进行特殊锻造加工,即利用了金属材料的塑性变形特性,通过预锻压减薄来改变材料内部组织结构,并在后续轴向加压中实现对材料厚度的精确控制和微观结构的优化,提高材料利用率、改善产品质量。
附图说明
图1为一种石化压力容器管板锻造设备的结构示意图;
图2为一种石化压力容器管板锻造设备中锻造机构的结构示意图;
图3为一种石化压力容器管板锻造设备中锻压组件的立体结构示意图;
图4为一种石化压力容器管板锻造设备中锻压组件的平面结构示意图;
图5为一种石化压力容器管板锻造设备中延展组件的结构示意图;
图中:1、外机架;11、旋转部;12、压边主臂;13、连接坯料;2、三轴驱动架;21、支撑辊组;22、外锻压缸;3、锻造机构;31、连接缸;32、主轴;33、柱架盘;34、冲头座;35、加固板;36、螺纹杠;37、导向母板;4、成型板;41、伸缩导缸;42、滑动件;43、联架;44、导柱;45、母配板;5、锻压组件;51、压板;52、导杆;53、柱杆;54、导轴;55、曲轴盘;6、延展组件;61、连接部;62、节柱;63、驱动器;64、底座;65、钢板架。
具体实施方式
请参阅图1~图5,本发明实施例中,一种石化压力容器管板锻造设备,其包括:外机架1、支撑辊组21、压边主臂12以及锻造机构3,所述外机架1的一侧端面圆周阵列分布多个压边主臂12,所述压边主臂12的控制端部可拆卸的设置有定位夹板,经锻造机初步锻压成型的圆环状管板坯料,能够在多个压边主臂12的调节配合下通过定位夹板水平装夹在外机架1一侧,其中,所述管板坯料外焊接有连接坯料13,多个所述定位夹板紧固夹持在连接坯料13的圆周外壁,所述外机架1的一侧位于管板坯料的下方设置支撑辊组21;支撑辊组21辅助管板坯料在加工中进行旋转运动;
所述外机架1的另一侧设有旋转部11,所述旋转部11持续驱动外机架1圆周旋转;
所述管板坯料外且远离外机架1的一侧设置有三轴驱动架2,所述锻造机构3水平固定在三轴驱动架2的驱动部,且其一端滑动伸入所述管板坯料的内部,并径向接触在管板坯料的内壁上,所述管板坯料外且位于锻造机构3的同一平面圆周外围分布有多个外锻压缸22,外锻压缸22与锻造机构3采用自由锤锻方式对管板坯料进行同步锻压,其中外锻压缸22之间可间隔分布多个加热喷枪以保持锻造区域成型温度。
参阅图2,本实施例中,所述锻造机构3包括:连接缸31,水平固定在三轴驱动架2上,所述连接缸31的一端同圆心的固定有柱架盘33,所述柱架盘33的圆周方向上分布有多个冲头座34,所述连接缸31内转动设置有主轴32,所述主轴32伸入柱架盘33的一端且同轴固定有螺纹杠36,所述柱架盘33内滑动设置有轴套,所述轴套通过螺纹啮合作用滑动套接在所述螺纹杠36外,所述轴套外固定有导向母板37,所述冲头座34上位于柱架盘33的一端固定有子板,所述子板的一侧接触抵靠在导向母板37上,且其接触面被设置为斜面结构,所述冲头座34与柱架盘33之间还设置有复位弹簧;复位弹簧能够在弹力作用下驱动冲头座34向柱架盘33圆心处滑动;而当主轴32驱动螺纹杠36旋转时,冲头座34能够在导向母板37的推动下径向滑动,并逐步抵靠在管板坯料内壁上;
各所述冲头座34内均嵌入固定有锻压组件5,所述锻压组件5配合外锻压缸22对管板坯料的内、外壁同步锻压成型;
所述冲头座34上固定有加固板35,各所述加固板35上设有延展组件6。
参阅图3,作为较佳的实施例,所述锻压组件5包括:压板51,其下方四角位置均竖直固定有导杆52,所述导杆52滑动穿接在冲头座34上,所述冲头座34内滑动设置有柱杆53,所述柱杆53的一端与所述压板51相固定,所述冲头座34内转动设置有曲轴盘55,所述曲轴盘55上转动连接有导轴54,所述导轴54的一端与柱杆53相连接;也就是说,曲轴盘55能够在旋转运动中通过导轴54驱动压板51进行往复冲压,从而实现持续性锤锻;
参阅图4,所述压板51的上方设置有成型板4,成型板4能够随压板51的往复冲压与管板坯料内壁接触,实现对其侧壁的锤锻工作,需要注意,工作状态下延展组件6处于管板坯料锤锻区域两侧,并紧密接触架设在其内部,而成型板4初步锻压进给量控制在管板坯料有效形变范围内(即加热状态下管板坯料压制变形程度),以便曲轴盘55能够达到完全旋转运动状态,避免出现宕机风险。
本实施例中,所述压板51的下方竖直固定有伸缩导缸41,所述压板51的下端面且位于伸缩导缸41的两侧对称滑动设置有滑动件42,所述伸缩导缸41的伸缩端对称连接有联架43,各所述联架43分别与所述滑动件42相连接;所述成型板4的下方通过多个导柱44与所述压板51滑动连接,所述导柱44上套接有限位弹簧,所述限位弹簧的两端分别连接在压板51与成型板4上,所述滑动件42的上方均固定有母配板45,所述成型板4上对应固定有子配板,所述子配板与母配板45相紧密接触,即曲轴盘55持续驱动成型板进行锻压时,伸缩导缸41逐步收缩(初始状态下处于完全伸出,此时成型板4与压板51之间的间距最小,达到最小锻压进给量),以便对成型板4锻压进给量调节控制。
本实施例中,所述伸缩导缸41在伸缩调节下通过联架43驱动两个滑动件42水平滑动,此时成型板4能够在子配板和母配板45的接触配合下达到锻压进给量调节,从而能够逐步增大锻压进给量实现管板坯料的侧壁锻造,具有较高的锻造精度。
参阅图5,本实施例中,所述延展组件6包括:连接部61,左右对称固定在加固板35两侧,所述连接部61均通过节柱62与所述加固板35相固定,两个所述连接部61之间横向设置有双向螺杆,所述双向螺杆转动穿设在加固板35内,且其中一个所述连接部61上设置有驱动器63,所述驱动器63通过齿轮传动作用驱动所述双向螺杆进行正反向旋转,所述节柱62上滑动设置有底座64,所述底座64与双向螺杆螺纹啮合传动,并沿所述双向螺杆水平滑动,所述底座64的上方固定有钢板架65,其中冲头座34通过钢板架65接触在管材坯料的内壁上,在锻造过程中驱动器63通过双向螺杆同时驱动两个钢板架65滑动调节,从而实现对锻造区域的拉伸延展或挤压增厚。
作为较佳的实施例,所述底座64上的钢板架65均紧密接触在管板坯料内壁,且所述双向螺杆同步驱动两个底座64进行对向或反向滑动。
本实施例中,所述管板坯料经锻造机初步锻造的真实壁厚为,拟定管板坯料的工艺预期壁厚为/>,此时,所述锻造机构3采用第一锻压动作通过锻压组件5与延展组件6对管板坯料进行精确锻压,使得锻造后的管板坯料真实壁厚达到/>,其中/></>,而后所述锻造机构3采用第二锻压动作对管板坯料再次锻压,使得锻造后的管板坯料真实壁厚达到/>,其中/>>/>;尤其针对管板坯料预制底部侧壁(由于石化容器底部极易出现溶液残留,对侧壁腐蚀性强,严重影响容器使用寿命),采用第一锻压动作与第二锻压动作对管板坯料形成过量锻造、回补锻造的结合,使得管板坯料预先精确减薄壁厚,材料内部的晶粒会被拉伸、压缩,导致晶界增多,从而使晶粒得到细化,而后对锻压区域进行挤压回补,晶粒会被挤压引入大量位错,位错相互缠结和交互作用,从而提高锻造区域材料的韧性,改善材料强度,可有效提高管板坯料预制底部侧壁整体强度,延长使用寿命。
第一锻压动作具体为:锻压组件中的多个压板51通过曲轴盘55在旋转运动中进行径向往复冲压(冲头座34径向调节下紧固架撑在管板坯料内),而成型板逐步增大锻压进给量,同时延展组件6中的两个底座64反向滑动,使得接触在管板坯料内壁的钢板架65对锻造区域拉伸延展;
第二锻压动作具体为:延展组件6中的两个底座64对向滑动,使得接触在管板坯料内壁的钢板架65对锻造区域挤压增厚,此时锻压组件中的多个压板51通过曲轴盘55在旋转运动中进行径向往复冲压,成型板逐步减小锻压进给量。
本实施例中,一种石化压力容器管板锻造工艺,其包括以下步骤:
S1、坯料预处理,选取长度合适的Q245R碳素钢钢板,采用加热炉对其高温加热至900℃到1200℃,加热后的碳素钢钢板会送到卷板机上初步成型,塑形成预定的容器管板形状,而后经由锻造机初步锻压达到圆环状管板坯料。
S2、坯料传输定位,对管板坯料外一侧焊接连接坯料13,根据现场设备需求对连接坯料13截取塑形,以便压边主臂12通过定位夹板夹持在连接坯料13的外围,从而将管板坯料水平载放在支撑辊组21上,此时管板坯料随旋转部11驱动进行匀速圆周旋转;
S3、过量锻造,划分管板坯料预制底部侧壁,多个锻压组件5配合外锻压缸22分别从管板坯料圆周外围与内部对其管壁进行锻压,管板坯料在持续转动中实现环圈中由第一锻压动作连续性锻压,其中,钢板架65接触在管板坯料内壁上位于锻压区域两侧位置,延展组件6能够在驱动器63同步工作中使得底座64上的钢板架65反向滑动中对锻压区域进行拉伸,此时管板坯料真实壁厚小于工艺预期壁厚,材料内部的晶粒会被拉伸、压缩,晶界增多,从而使晶粒得到细化,以改善材料强度、韧性;
S4、回补锻造,采用第二锻压动作对管板坯料再次锻压,其中,延展组件6能够在驱动器63反向驱动中使得底座64上的钢板架65对向滑动中对锻压区域进行挤压回补,此时管板坯料壁厚逐步达到并高于工艺预期壁厚,材料内部的晶粒会被挤压引入大量位错,位错相互缠结和交互作用,形成了更加复杂的位错网络,进一步强化材料特性,增强材料在特定方向上的力学性能;
S5、正常锻造,划分管板坯料非底部侧壁,对该加工区域采用第一锻压动作连续性锻压,使得管板坯料真实壁厚逐步接近并始终大于工艺预期壁厚。
S6、冷却和清理,管板坯料冷却到室温,并进行清理,去除表面的氧化物,并对其进行后续抛光切割。
以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种石化压力容器管板锻造设备,其包括:外机架(1)、支撑辊组(21)、压边主臂(12)以及锻造机构(3),其特征在于:所述外机架(1)的一侧端面圆周阵列分布多个压边主臂(12),所述压边主臂(12)的控制端部可拆卸的设置有定位夹板,经锻造机初步锻压成型的圆环状管板坯料,能够在多个压边主臂(12)的调节配合下通过定位夹板水平装夹在外机架(1)一侧,其中,所述管板坯料外焊接有连接坯料(13),多个所述定位夹板紧固夹持在连接坯料(13)的圆周外壁,所述外机架(1)的一侧位于管板坯料的下方设置支撑辊组(21);
所述外机架(1)的另一侧设有旋转部(11),所述旋转部(11)持续驱动外机架(1)圆周旋转;
所述管板坯料外且远离外机架(1)的一侧设置有三轴驱动架(2),所述锻造机构(3)水平固定在三轴驱动架(2)的驱动部,且其一端滑动伸入所述管板坯料的内部,并径向接触在管板坯料的内壁上,所述管板坯料外且位于锻造机构(3)的同一平面圆周外围分布有多个外锻压缸(22);
所述锻造机构(3)包括:连接缸(31),水平固定在三轴驱动架(2)上,所述连接缸(31)的一端同圆心固定有柱架盘(33),所述柱架盘(33)的圆周方向上分布有多个冲头座(34),所述连接缸(31)内转动设置有主轴(32),所述主轴(32)伸入柱架盘(33)的一端且同轴固定有螺纹杠(36),所述柱架盘(33)内滑动设置有轴套,所述轴套通过螺纹啮合作用滑动套接在所述螺纹杠(36)外,所述轴套外固定有导向母板(37),所述冲头座(34)上位于柱架盘(33)的一端固定有子板,所述子板的一侧接触抵靠在导向母板(37)上,且其接触面被设置为斜面结构,所述冲头座(34)与柱架盘(33)之间还设置有复位弹簧;
各所述冲头座(34)内均嵌入固定有锻压组件(5),所述锻压组件(5)配合外锻压缸(22)对管板坯料的内、外壁同步锻压成型;
所述冲头座(34)上固定有加固板(35),各所述加固板(35)上设有延展组件(6);
所述锻压组件(5)包括:压板(51),其下方四角位置均竖直固定有导杆(52),所述导杆(52)滑动穿接在冲头座(34)上,所述冲头座(34)内滑动设置有柱杆(53),所述柱杆(53)的一端与所述压板(51)相固定,所述冲头座(34)内转动设置有曲轴盘(55),所述曲轴盘(55)上转动连接有导轴(54),所述导轴(54)的一端与柱杆(53)相连接;
所述压板(51)的上方设置有成型板(4);
所述延展组件(6)包括:连接部(61),左右对称固定在加固板(35)两侧,所述连接部(61)均通过节柱(62)与所述加固板(35)相固定,两个所述连接部(61)之间横向设置有双向螺杆,所述双向螺杆转动穿设在加固板(35)内,且其中一个所述连接部(61)上设置有驱动器(63),所述驱动器(63)通过齿轮传动作用驱动所述双向螺杆进行正反向旋转,所述节柱(62)上滑动设置有底座(64),所述底座(64)与双向螺杆螺纹啮合传动,并沿所述双向螺杆水平滑动,所述底座(64)的上方固定有钢板架(65);
所述管板坯料经锻造机初步锻造的真实壁厚为,拟定管板坯料的工艺预期壁厚为,此时,所述锻造机构(3)采用第一锻压动作通过锻压组件(5)与延展组件(6)对管板坯料进行精确锻压,使得锻造后的管板坯料真实壁厚达到/>,其中/></>,而后所述锻造机构(3)采用第二锻压动作对管板坯料再次锻压,使得锻造后的管板坯料真实壁厚达到/>,其中/>>/>。
2.根据权利要求1所述的一种石化压力容器管板锻造设备,其特征在于:所述压板(51)的下方竖直固定有伸缩导缸(41),所述压板(51)的下端面且位于伸缩导缸(41)的两侧对称滑动设置有滑动件(42),所述伸缩导缸(41)的伸缩端对称连接有联架(43),各所述联架(43)分别与所述滑动件(42)相连接;所述成型板(4)的下方通过多个导柱(44)与所述压板(51)滑动连接,所述导柱(44)上套接有限位弹簧,所述限位弹簧的两端分别连接在压板(51)与成型板(4)上,所述滑动件(42)的上方均固定有母配板(45),所述成型板(4)上对应固定有子配板,所述子配板与母配板(45)相紧密接触。
3.根据权利要求2所述的一种石化压力容器管板锻造设备,其特征在于:所述伸缩导缸(41)在伸缩调节下通过联架(43)驱动两个滑动件(42)水平滑动,此时成型板(4)能够在子配板和母配板(45)的接触配合下达到锻压进给量调节。
4.根据权利要求1所述的一种石化压力容器管板锻造设备,其特征在于:所述底座(64)上的钢板架(65)均紧密接触在管板坯料内壁,且所述双向螺杆同步驱动两个底座(64)进行对向或反向滑动。
5.一种石化压力容器管板锻造工艺,其采用如权利要求1所述的一种石化压力容器管板锻造设备,其特征在于:其包括以下步骤:
S1、坯料预处理,选取长度合适的Q245R碳素钢钢板,采用加热炉对其高温加热至900℃到1200℃,加热后的碳素钢钢板送到卷板机上初步成型,塑形成预定的容器管板形状,而后经由锻造机初步锻压达到圆环状管板坯料;
S2、坯料传输定位,对管板坯料外一侧焊接连接坯料(13),根据现场设备需求对连接坯料(13)截取塑形,以便压边主臂(12)通过定位夹板夹持在连接坯料(13)的外围,从而将管板坯料水平载放在支撑辊组(21)上,此时管板坯料随旋转部(11)驱动进行匀速圆周旋转;
S3、过量锻造,划分管板坯料预制底部侧壁,多个锻压组件(5)配合外锻压缸(22)分别从管板坯料圆周外围与内部对其管壁进行锻压,管板坯料在持续转动中实现环圈中由第一锻压动作连续性锻压,其中,钢板架(65)接触在管板坯料内壁上位于锻压区域两侧位置,延展组件(6)能够在驱动器(63)同步工作中使得底座(64)上的钢板架(65)反向滑动中对锻压区域进行拉伸,此时管板坯料真实壁厚小于工艺预期壁厚,材料内部的晶粒会被拉伸、压缩,晶界增多,从而使晶粒得到细化,以改善材料强度、韧性;
S4、回补锻造,采用第二锻压动作对管板坯料再次锻压,其中,延展组件(6)能够在驱动器(63)反向驱动中使得底座(64)上的钢板架(65)对向滑动中对锻压区域进行挤压回补,此时管板坯料壁厚逐步达到并高于工艺预期壁厚,材料内部的晶粒会被挤压引入大量位错,位错相互缠结和交互作用,形成了更加复杂的位错网络,进一步强化材料特性,增强材料在特定方向上的力学性能;
S5、正常锻造,划分管板坯料非底部侧壁,对该加工区域采用第一锻压动作连续性锻压,使得管板坯料真实壁厚逐步接近并始终大于工艺预期壁厚;
S6、冷却和清理,管板坯料冷却到室温,并进行清理,去除表面的氧化物,并对其进行后续抛光切割。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410253886.4A CN117816882B (zh) | 2024-03-06 | 2024-03-06 | 一种石化压力容器管板锻造设备及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410253886.4A CN117816882B (zh) | 2024-03-06 | 2024-03-06 | 一种石化压力容器管板锻造设备及工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117816882A CN117816882A (zh) | 2024-04-05 |
CN117816882B true CN117816882B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=90517728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410253886.4A Active CN117816882B (zh) | 2024-03-06 | 2024-03-06 | 一种石化压力容器管板锻造设备及工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117816882B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002331333A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-19 | Futaba Industrial Co Ltd | 排気管製造方法 |
CN101068636A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-11-07 | V&M德国有限公司 | 无缝热轧钢管的制造方法和实施该方法的装置 |
CN103538438A (zh) * | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | 用于制造用于机动车的管式稳定器的方法 |
JP2014084725A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エンジンバルブ及びその製造方法 |
CN106077386A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种大型内外台阶桶型锻件的锻造工艺 |
CN106794506A (zh) * | 2014-08-28 | 2017-05-31 | 赛峰航空器发动机 | 制造涡轮机构件环支撑件的方法 |
CN115805279A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-17 | 中机精密成形产业技术研究院(安徽)股份有限公司 | 一种缸底成型工序的锻造前处理装置及成型方法 |
WO2023138030A1 (zh) * | 2022-01-20 | 2023-07-27 | 中聚信海洋工程装备有限公司 | 一种大型曲拐两火次成型锻造工艺 |
CN117380882A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-12 | 山西瑞德机械制造股份有限公司 | 大直径管板锻造工艺 |
-
2024
- 2024-03-06 CN CN202410253886.4A patent/CN117816882B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002331333A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-19 | Futaba Industrial Co Ltd | 排気管製造方法 |
CN101068636A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-11-07 | V&M德国有限公司 | 无缝热轧钢管的制造方法和实施该方法的装置 |
CN103538438A (zh) * | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | 用于制造用于机动车的管式稳定器的方法 |
JP2014084725A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エンジンバルブ及びその製造方法 |
CN106794506A (zh) * | 2014-08-28 | 2017-05-31 | 赛峰航空器发动机 | 制造涡轮机构件环支撑件的方法 |
CN106077386A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种大型内外台阶桶型锻件的锻造工艺 |
WO2023138030A1 (zh) * | 2022-01-20 | 2023-07-27 | 中聚信海洋工程装备有限公司 | 一种大型曲拐两火次成型锻造工艺 |
CN115805279A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-17 | 中机精密成形产业技术研究院(安徽)股份有限公司 | 一种缸底成型工序的锻造前处理装置及成型方法 |
CN117380882A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-12 | 山西瑞德机械制造股份有限公司 | 大直径管板锻造工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117816882A (zh) | 2024-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3333452A (en) | Reduction of thick flat articles | |
CN101249603B (zh) | 高强度高硬度合金的轧锻一体化工艺及其轧锻设备 | |
CN117816882B (zh) | 一种石化压力容器管板锻造设备及工艺 | |
US20170368592A1 (en) | Press machine | |
CN113843358A (zh) | 一种便于操作使用的电脑外壳加工用上下料连续冲压模具 | |
CN108246938B (zh) | 一种连续性平动式压轧机及其压轧方法 | |
CN113198969B (zh) | 一种螺母冷镦机料坯多工位传递装置 | |
CN210059667U (zh) | 一种快锻压机对压装置 | |
US20160271673A1 (en) | Assembly and Method for Press Forming a Deformable Material | |
CN216027661U (zh) | 一种级进模的输送传递装置 | |
CN211135141U (zh) | 一种开式压力机及其辅助高效成形模具 | |
CN112276309A (zh) | 一种液力变矩器总成四枪自动焊接装置 | |
US3670548A (en) | Apparatus for producing open-topped hollow articles | |
CN218134259U (zh) | 一种扁线转塔冲孔折弯成型装置 | |
CN110465802A (zh) | 一种用于滚筒的自动化装配的装置 | |
CN210387396U (zh) | 一种雕塑用开式压力机 | |
CN217941609U (zh) | 一种多工位可调式预断成型冲压模具 | |
CN219233587U (zh) | 一种用于钢板的折弯工装及包含该工装的校直机 | |
CN219337326U (zh) | 一种不锈钢管抛光机 | |
CN216937789U (zh) | 一种车用铜排加工用矫直机 | |
CN111716218B (zh) | 工件端面自动磨削装置 | |
JPH03207509A (ja) | 容易に交換可能なロールダイスを有するロールスタンド | |
CN220092911U (zh) | 一种锻件成型坯料锻压装置 | |
CN214601720U (zh) | 一种平锻机杆头锻造夹具 | |
CN212682163U (zh) | 一种大尺寸进风口柔性无模旋压成型工装 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |