大型t型板锻件成形方法
【专利摘要】本发明公开了一种锻造方法，尤其是一种大型T型板锻件成形方法。本发明提供了一种提高成品合格率和成形效率的大型T型板锻件成形方法,包括以下步骤：Ⅰ、首先将锻件毛坯进行压钳把、倒棱和错底；Ⅱ、然后进行镦粗处理，再进行拔长处理获得厚T型板锻件板部轮廓和杆部轮廓。Ⅲ、再切割中间坯，使板部轮廓的板长L0需与最终T型板锻件产品的长度L短约5%。Ⅳ、然后利用纵向上平砧和下平台仅沿板部轮廓的板宽B0方向横向拔长板部轮廓，从而成型板部，在拔长时，纵向上平砧的长度方向与板部轮廓的板长L0方向平行；Ⅴ、最后拔出杆部。本方法的纵向上平砧压制覆盖面积减小、横向料宽比B/H减小，使减小了变形力，增加压实能力，瞬时砧宽比≥0.4。
【专利说明】大型T型板锻件成形方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锻造方法，尤其是一种大型T型板锻件成形方法。
【背景技术】
[0002]目前生产的呈带T型锻件，种类繁多，对于条形T形件可以在很多方法上实现，但板状T形件则因板部宽度和厚度尺寸的差值太大，在锻制方法上受到一定限制，现在许多厂家均采用在采用镦粗拔长成扁方坯制成小T型厚坯，对板部宽度和长度尺寸经反复两个方向拔长T型板部得到所需要锻件的厚度及整个尺寸，效率低、探伤合格率较低。
[0003]常规T形板形锻件造工艺流程:压钳把、倒棱、错底一镦粗、拔长一气割下料一漏盘(或其它工装)拔长板宽一上、下平砧拔长板长(反复多次)一拔出杆部。这样的常规T形板锻件锻造技术存在以下问题和缺陷:
[0004]I)操作繁琐:锻出中间坯后，在上、下平砧之间展压L和在漏盘上和上平砧之间拔长B成形，将宽板逐渐锻出，工装频繁调换，成形和修整火次多。
[0005]2)锻件在漏盘上拔B时，两截面交界处向漏盘内撸料较多，为保证钢锭的水、冒口切除量及端部圆头大等因素，钢锭利用率大多控制在56%左右，属于较低水平。
[0006]3)而使用普通上、下平砧拔长宽板板坯时沿L向，由于板宽度大(L < B)、成形力大，只能通过减少进给量，做到相对瞬时砧宽比~0.3~0.4，但这使得变形区产生轴向拉应力，且这时的相对料宽比B/H > 3，由于B/Η过大，在静水应力区内，产生强烈的切应变和应力，尤其在金属薄弱处，可能在变形区的水平对称面附近生产剧烈的剪切变形面萌生层状横向裂纹。由于一趟拔长无法将宽度尺寸拔长到位，又将宽板面立料于漏盘上拔长宽度尺寸B，这时毛坯窄面与压机作用力方向一致，这时的相对料宽比Β/Η<0.3，由于料宽比过小，必然导致形成横向拉应力。于是，在变形区内存在二向拉应力，对压实机体取到适得其反的作用，此时形成内部裂纹的危险性最大，造成严重的超声波探伤不合。送进量与毛坯端面高度之比，称为相对瞬时砧宽比(或相对送进量L/H)，满砧时称为砧宽比W/H ;料宽比--与砧面接触的毛坯宽度B与毛坯高度H中欧比，称为料宽比B/H。
[0007]4)由于成形火次多，极易使锻件容易粗晶和混晶。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种提高成品合格率和成形效率的大型T型板锻件成形方法。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的大型T型板锻件成形方法，包括以下步骤:
[0010]1、首先将锻件毛坯进行压钳把、倒棱和错底；
[0011]I1、然后进行镦粗处理，再进行拔长处理获得厚T型板锻件的板部轮廓和杆部轮廓；
[0012]II1、再切割中间坯，使板部轮廓的板长Ltl需与最终T型板锻件产品的长度L相差
4 ~6% ；[0013]IV、然后利用纵向上平砧和下平台仅沿板部轮廓的板宽Btl方向拔长板部轮廓，从而成型板部，在拔长时，纵向上平砧的长度方向与板部轮廓的板长Ltl方向平行；
[0014]V、最后拔出杆部。
[0015]进一步的是，在III步骤中，使板部轮廓的板长LO需与最终T型板锻件产品的长度L相差5%。
[0016]进一步的是，在III步骤中，采用气体切割中间坯。
[0017]进一步的是，在IV步骤中，拔长的瞬时砧宽比≥ 0.4。通过控制进给量使拔长的瞬时相对砧宽比≥0.4。
[0018]本发明的有益效果是:
[0019]a.本方法的横向拔宽与现有方法的纵向拔长相比，其纵向上平砧压制覆盖面积减小、横向相对料宽比B/Η减小，使减小了变形力，增加压实能力，又保证其变形区域无拉应力，因此可以提闻成品合格率。
[0020]b.根据金属流动的规律，由于压制力在一个方向施展(板厚度方向)，保证在整个变形过程中形成较为有利的变形机制，使变形主要向着需要方向延伸，又防止了压实的基体又被重新拉开的可能性。
[0021]c.由于相对料宽比B/H< 2.5仍较大，在静水应力区内，会产生强烈的切应变和中心拉应力，故在工艺上使板部轮廓的板长Ltl需与最终T型板锻件产品的长度L相差5%，相对瞬时砧宽比按≥ 0.4的控制实施展压，即简化操作，又实现中心无轴向拉应力作用。
[0022]d.并严格控制单面压下量(采用小变形量)，对两面按规定压下量均匀施压，使变形面的水平对称面附近，不会生产剧烈的剪切变形，又防止了层状横向裂纹源的萌生。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是锻件毛坯在进行压钳把、倒棱和错底后示意图；
[0024]图2是镦粗后的锻件毛坯示意图；
[0025]图3是拔长后的锻件毛坯示意图；
[0026]图4是切割中间坯后的锻件毛坯示意图；
[0027]图5是在进行IV步骤时的示意图；
[0028]图6是图5的左视图；
[0029]图7是进行IV步骤的锻件毛坯展压示意图；
[0030]图8是现有技术漏盘拔宽时的示意图；
[0031]图9是现有技术上、下平砧拔长板长的示意图；
[0032]图10是T型板锻件的示意图；
[0033]图11是图10的左视图；
[0034]图中零部件、部位及编号:板部轮廓1、杆部轮廓2、锻件毛坯3、纵向上平砧4、下平台5、上平砧6、漏盘7、板宽B、板长L、厚度H、板部轮廓的板长U、板部轮廓的板宽Btl、板部轮廓的板高Η”
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本发明作进一步说明。≤≥[0036]本发明包括以下步骤:
[0037]1、首先将锻件毛坯进行压钳把、倒棱和错底；经此步骤处理后的锻件毛坯3参见图1所示。
[0038]I1、然后进行镦粗处理，镦粗处理后的锻件毛坯3参见图2所示；再进行拔长处理获得厚T型板锻件的板部轮廓I和杆部轮廓2。
[0039]II1、再切割中间坯，主要切除钳把们一般采用气体进行切割即可，保证板部轮廓的板长LO需与最终T型板锻件产品的长度L相差4~6%，优选为5% ;参见图3所示。
[0040]IV、然后利用纵向上平砧和下平台沿板部轮廓I的板宽BO方向拔长板部轮廓1，从而成型板部8，在拔长时，纵向上平砧的长度方向与板部轮廓I的板长LO方向平行；参见图
5、图6和图7所示。
[0041]V、最后拔出杆部9。
[0042]板部轮廓的板长U、板部轮廓的板宽Bci以及板部轮廓的板高Hci均为变量，随着锻造工艺的进行而变化，最终形成产品的板长L、板宽B和厚度H。
[0043]与现有的漏盘7拔长板宽相比，本发明的拔长板宽的瞬时砧宽比更大，参见图7与图9的对比，现有的漏盘7拔长板宽砧宽比为 0.3~0.4，而本发明的砧宽比为≥0.4，由于T型板板部B > L，故所需压制力省力不少。另由于现有技术漏盘7拔长板宽是将锻件毛坯3竖直进行拔长，其受到应力可参见图8所示，导致形成横向拉应力，形成危险性最大的内部裂纹。而本发明由于纵向上平砧的长度方向与板部轮廓的板长L方向平行，施压仅在厚度H—个方向展开，因此可以在压制时轻易进行。根据塑性刚性力学的原理:变形区中心点轴向拉应力取决于相对瞬时砧宽比，随砧宽比的增加，轴向拉应力逐渐减小的基础理论，结合塑性刚性力学的原理中NFM法:砧宽比W/H≥0.4，可实现无中心轴向拉应力的基本思路，本发明方案选择了纵向上平砧4、下平台5，采用纵向上平砧4横向拔长，拔出板宽B方向尺寸，并通过现场控制送进量将瞬时相对砧宽比控制在≥0.4，以实现中心无轴向拉应力作用。由于结合刚塑性力学理论，因此改善应力条件，取得良好的探伤结果，又减小了因拔长宽板所带来的变形力大的困难。此时，T形形锻件的成形就很容易得以实现。
[0044]在IV中，本发明的方法并不需要拔长板长L方向，而是在II的拔长工艺中完成板长L方向的拔长,根据塑性成形金属流动的规律，由于压制力在一个方向施展(板厚度H方向)，保证了在整个变形过程中形成较为有利的变形机制，使变形并向着一个方向(板宽B方向)延伸。而现有工艺需要漏盘7拔长板宽和上、下平砧拔长板长反复进行，即拔长板宽和拔长板长反复进行，采用控制最终的尺寸，增大了压实的基体又被重新拉开的可能性。通过对比可知，本发明拔长板宽和拔长板长是在两个步骤中进行，两者之间互不影响，其火次较少。而现有工艺在拔长板宽B需要将锻件毛坯3竖立，拔长板长时需要锻件毛坯3平放，两个工序相互影响，需要反复进行，其火次较多。而且本发明无需使用到漏盘7拔长板宽，因此没有漏盘7两截面交界处向漏盘7内撸料较多的情况，因此可以大幅度的提高原料利用率。
[0045]以lCrl8Ni9Ti材料T型板锻件成型为例， 对比本发明与现有技术，本发明有以下优点:
[0046]I)从探伤结果上看，采用本发明生产的难变形材料lCrl8Ni9Ti的大型T形板锻件，探伤一次性合格率由现有技术的55%提高到85%以上，对T形板锻件的探伤质量有了根本性的改变的。
[0047]2)利用通用工装，操作简便，将7火次提高到4火次，工效提高近一倍。
[0048]3)避免了锻造宽板形件时生产剧烈的剪切变形，防止了层状横向裂纹源的萌生。同时，又避免了拔长板部宽度时形成横向拉应力，产生横向裂纹
[0049]4)钢锭利用率提高到60%左右。
[0050]5)各截面在同一火次内完成变形，更有利于晶粒的细化和晶粒均匀。
【权利要求】
1.大型T型板锻件成形方法，其特征在于:包括以下步骤: 1.首先将锻件毛坯进行压钳把、倒棱和错底； I1、然后进行镦粗处理，再进行拔长处理获得厚T型板锻件的板部轮廓和杆部轮廓； II1、再切割中间坯，使板部轮廓的板长Ltl需与最终T型板锻件产品的长度L相差4-6% ； IV、然后利用纵向上平砧和下平台仅沿板部轮廓的板宽Btl方向拔长板部轮廓，从而成型板部，在拔长时，纵向上平砧的长度方向与板部轮廓的板长Ltl方向平行； V、最后拔出杆部。
2.如权利要求1所述的大型T型板锻件成形方法，其特征在于:在III步骤中，使板部轮廓的板长Ltl需与最终T型板锻件产品的长度L相差5%。
3.如权利要求1所述的大型T型板锻件成形方法，其特征在于:在III步骤中，采用气体切割中间坯。
4.如权利要求1、2或3所述的大型T型板锻件成形方法，其特征在于:在IV步骤中，拔长的瞬时砧宽比≥0.4。
【文档编号】B23P15/00GK103464675SQ201310438653
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】陈俊, 莫旭波 申请人:二重集团（德阳）重型装备股份有限公司