核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具，主要由预成型工装、成型工装组成，预成型工装由预成型模、压板、导柱组成，成型工装由成型模、锥形冲头、限位柱组成，所述预成型模的型腔上部为半喇叭口形状，型腔下部为倒锥形圆柱体状，压板为环形结构，导柱为圆柱体，所述成型模的型腔形状与导向喇叭口锻件的外部形状相同，锥形冲头的外部形状与导向喇叭口锻件的喇叭口内部形状相同，限位柱为圆柱体，利用本实用新型的模具锻制的锻件其纤维方向随形分布，安全可靠，具有抗高温、高压和抗腐蚀特性，且机械加工余料小，省材料，加工周期短，制造成本低。
【专利说明】核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械制造中的锻造【技术领域】，特别涉及一种核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具。
【背景技术】
[0002]核电堆内构件用的导向喇叭口是一种有带锥度内孔的异形件，对耐高温、高压、抗腐蚀、内部低缺陷、综合力学性能要求非常高；导向喇叭口传统制造方法一般是采用锻造实心锻件的方式成型，然后再通过钻孔，车削内部多余余量；或者采用铸造的方式成型；目前采用锻造的方式生产的产品因锻件内部纤维方向被切断，不仅降低了其综合力学性能和使用寿命，而且由于加工余量太大，需耗大量时间进行机加工，同时也造成原材料浪费；而采用铸造的方式成型，存在材料组织分布不均匀的问题，导致综合力学性能不能满足压力容器的制造要求。目前这两种方法采用机械加工去除多余金属制成，机械加工余量大，加工周期长，材料浪费大，制造成本高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于针对传统方法锻造的核电堆内构件用导向喇叭口存在的问题和弊端及产品自身的特点，设计提供了一种核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具，利用该模具能使锻件纤维方向随形分布，机加工余量小，机械性能和使用寿命提高，力口工成本低。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]一种核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具，主要由预成型工装、成型工装组成，预成型工装由预成型模、压板导柱组成，成型工装由成型模、锥形冲头、限位柱组成，所述预成型模的型腔上部为半喇叭口形状，型腔下部为倒锥形圆柱体状，压板为环形结构，导柱为圆柱体，导柱的长度大于筒形坯料的高度，所述成型模的型腔形状与导向喇叭口锻件的外部形状相同，锥形冲头的外部形状与导向喇叭口锻件的喇叭口内部形状相同，限位柱为圆柱体。
[0006]所述预成型工装组装后的结构是:筒形坯料放置在预成型模的型腔内，导柱设在筒形坯料的内孔中，压板通过导柱设置在筒形坯料的上端部。
[0007]所述成型工装组装后的结构是:中间坯放置在成型模的型腔内，限位柱设在中间坯下部的内孔中，锥形冲头设在中间坯大口端内孔处。
[0008]本实用新型的有益效果和优点在于:
[0009]利用本实用新型的模具可锻制不同材料、不同尺寸的有带锥度内孔的异形件，其纤维方向随形分布，安全可靠，具有抗高温、高压和抗腐蚀特性，且机械加工余料小，省材料,加工周期短,制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的预成型工装进行预成型时的主剖视图；
[0011]图2是本实用新型的成型工装进行成型时的主剖视图；
[0012]图3是导向喇叭口锻件主剖视图；
[0013]图中:1-预成型模、2-压板、3-导柱、4-筒形坯料、5-成型模、6_中间坯、7_锥形冲头、8-限位柱、9-导向喇叭口锻件。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不应就此理解为本实用新型所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本实用新型的范围内。
[0015]如图1至3所示，一种核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具，主要由预成型工装、成型工装组成，预成型工装由预成型模1、压板2导柱3组成，成型工装由成型模5、锥形冲头7、限位柱8组成，所述预成型模I的型腔上部为半喇叭口形状，型腔下部为倒锥形圆柱体状，压板2为环形结构，导柱3为圆柱体，导柱3的长度大于筒形坯料4的高度，所述成型模5的型腔形状与导向喇叭口锻件9的外部形状相同，锥形冲头7的外部形状与导向喇口八口锻件9的喇叭口内部形状相同，限位柱8为圆柱体。
[0016]所述预成型工装组装后的结构是:筒形坯料4放置在预成型模I的型腔内，导柱3设在筒形坯料4的内孔中，压板2通过导柱3设置在筒形坯料4的上端部。
[0017]所述成型工装组装后的结构是:中间坯6放置在成型模5的型腔内，限位柱8设在中间坯6下部的内孔中，锥形冲头7设在中间坯6上部的开口处。
[0018]利用本实用新型的模具进行锻制的方法是:
[0019]制坯:将经电炉加炉外精炼的原料锭加热至锻造温度进行反复多次的锻压以改变其组织状态，焊合内部缺陷，并用冲头冲孔得到环形坯，然后再通过普通芯棒拔长得到满足要求的筒形坯料4，
[0020]预成型:先将预成型模I预热至250°C?350°C，涂抹脱模剂，然后将经加热并充分保温后的筒形坯料4放入预成型模I内，之后再将导柱3插入筒形坯料4内孔，即筒形坯料4套在导柱3上，然后将压板2套在导柱3上，预成型模I放在液压机下平台的下砧上，随下平台移动至液压机上砧处进行镦粗预成型。
[0021]成型:预成型结束后，取下压板2以及导柱3，然后将预成型模I更换为成型模5，同时，将限位柱8放置在中间坯6下部的内孔中，将锥形冲头7放置在中间坯6大口端内孔处，液压机上砧向下压锥形冲头7，锥形冲头7沿中间坯6内孔向下移动并扩口，将中间坯6扩孔至要求尺寸，同时，中间坯6外形沿成型模流动，填充凹槽，最后得到导向喇叭口锻件9。
[0022]在用压板镦粗预成型过程中，压板2需受力均匀，使锻件流线均匀，以保证导向喇叭口锻件9有优良的综合力学性能，导向喇叭口锻件9锻制完成后，经性能热处理，综合力学性能、微观组织及耐腐蚀、高压检验，小余量加工即制成最终成品，利用本实用新型的模具可锻制不同材料、不同尺寸的有带锥度内孔的异形件，其纤维方向随形分布，安全可靠，具有抗高温、高压和抗腐蚀特性，且机械加工余料小，省材料，加工周期短，制造成本低。
【权利要求】
1.一种核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具，主要由预成型工装、成型工装组成，预成型工装由预成型模(I)、压板(2)、导柱(3)组成，成型工装由成型模(5)、锥形冲头(7)、限位柱(8)组成，其特征在于所述预成型模(I)的型腔上部为半喇叭口形状，型腔下部为倒锥形圆柱体状，压板(2)为环形结构，导柱(3)为圆柱体，导柱(3)的长度大于筒形坯料(4)的高度，所述成型模(5)的型腔形状与导向喇叭口锻件(9)的外部形状相同，锥形冲头⑵的外部形状与导向喇叭口锻件(9)的喇叭口内部形状相同，限位柱⑶为圆柱体。
2.根据权利要求1所述的核电堆内构件用导向喇叭口锻件的锻制模具，其特征在于所述预成型工装组装后的结构是:筒形坯料(4)放置在预成型模(I)的型腔内，导柱(3)设在筒形坯料(4)的内孔中，压板(2)通过导柱(3)设置在筒形坯料(4)的上端部，所述成型工装组装后的结构是:中间坯(6)放置在成型模(5)的型腔内，限位柱(8)设在中间坯(6)下部的内孔中，锥形冲头(7)设在中间坯(6)上部的开口处。
【文档编号】B21J5/10GK204035442SQ201420450670
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】杜力军, 罗太亚 申请人:贵州航天新力铸锻有限责任公司