本发明一种自由锻件的制造方法属于锻造技术领域。
背景技术：
两端头法兰长筒形自由锻件，该件为复杂的两端头法兰长筒形锻件，此项锻件生产难度在于制坯后的芯轴拔长。现有技术中，两端头法兰长筒形自由锻件锻造成直壁长轴，而后加工而成
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：通过此项两端头法兰长筒形自由锻件的生产，为类似件提供锻件设计及工装设计方案。
本发明的技术方案是：一种自由锻件的制造方法，所述方法采取以下步骤：
1)根据自由锻件中心通孔的直径制作芯轴、冲头；
2)制作砧座，砧座是具有v形槽的结构，该v形槽的角度为60度；
3)制作分料垫块，垫块为长方体结构，25mm×120mm×250mm，倒角r8；
4)对锤砧、冲头、芯轴、砧座、垫块进行预热，使其温度达到250℃±50℃；
5)对圆柱形的棒料进行加热，使其温度达到1140℃±10℃，并保温0.4×dmin，其中d为棒料直径；
6)用锤砧对经过步骤5处理的棒料沿其轴向进行锻造，使棒料的高度达到需求的尺寸；
7)用冲头在经过步骤6处理的棒料的底面中心上，沿棒料的轴向开设一个通孔；使得芯轴能够插入该通孔，且与该通孔间隙配合；
8)将插入芯轴的自由锻件轴向平行于砧座v形中线放置在砧座上，滚动自由锻件，并通过锤砧对自由锻件径向施加外力，使得自由锻件沿其轴向延伸，并达到需求的尺寸；
9)将经过步骤8处理后的自由锻件轴向平行于锤砧放置在锤砧上，并通过锤砧在放置于靠近端头的垫块沿着自由锻件径向施加外力，并滚动自由锻件，使得该自由锻件的端部形成一圈凹槽；
10)将经过步骤9处理后的自由锻件轴向平行于砧座v形中线放置在砧座上，滚动自由锻件，并通过锤砧在两端头凹槽间对自由锻件径向施加外力，使得自由锻件沿其轴向延伸，并达到需求的尺寸；
所述步骤6对棒料沿其轴向进行锻造，使棒料的高度达到500±20mm。
所述步骤7开设的通孔直径为200mm～250mm。
所述步骤8自由锻件沿其轴向延伸，并达到1000mm～1100mm。
所述步骤10自由锻件沿其轴向延伸，并达到1500mm～1600mm。
本发明的有益效果是：本发明实现了自用锻件的芯轴拔长成型，精化了锻件尺寸，大大减少了机加工作量，缩短了加工周期，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例锻件图
具体实施方式
下面对本发明进行进一步的详细说明。
一种自由锻件的制造方法，其特征在于，所述方法采取以下步骤：
1)根据自由锻件中心通孔的直径制作芯轴、冲头；
2)制作砧座，砧座是具有v形槽的结构，该v形槽的角度为60度；
3)制作分料垫块，垫块为长方体结构，25mm×120mm×250mm，倒角r8；
4)对锤砧、冲头、芯轴、砧座、垫块进行预热，使其温度达到250℃±50℃；
5)对圆柱形的棒料进行加热，使其温度达到1140℃±10℃，并保温0.4×dmin，其中d为棒料直径；
6)用锤砧对经过步骤5处理的棒料沿其轴向进行锻造，使棒料的高度达到需求的尺寸；
7)用冲头在经过步骤6处理的棒料的底面中心上，沿棒料的轴向开设一个通孔；使得芯轴能够插入该通孔，且与该通孔间隙配合；
8)将插入芯轴的自由锻件轴向平行于砧座v形中线放置在砧座上，滚动自由锻件，并通过锤砧对自由锻件径向施加外力，使得自由锻件沿其轴向延伸，并达到需求的尺寸；
9)将经过步骤8处理后的自由锻件轴向平行于锤砧放置在锤砧上，并通过锤砧在放置于靠近端头的垫块沿着自由锻件径向施加外力，并滚动自由锻件，使得该自由锻件的端部形成一圈凹槽；
10)将经过步骤9处理后的自由锻件轴向平行于砧座v形中线放置在砧座上，滚动自由锻件，并通过锤砧在两端头凹槽间对自由锻件径向施加外力，使得自由锻件沿其轴向延伸，并达到需求的尺寸；
所述步骤6对棒料沿其轴向进行锻造，使棒料的高度达到500±20mm。
所述步骤7开设的通孔直径为200mm～250mm。
所述步骤8自由锻件沿其轴向延伸，并达到1000mm～1100mm。
所述步骤10自由锻件沿其轴向延伸，并达到1500mm～1600mm。
实施例
在本发明中首先进行锻件图设计：调整各截面尺寸，尽可能使各截面面积减小差距，以确保拔长时毛坯圆角走料现象。将各截面尺寸控制在上下偏差10％以内，本项调整后最大截面与最小截面差异为：5.2％。其次进行工装设计：据锻件内孔尺寸，确定制坯内孔尺寸；根据环坯内孔尺寸，确定芯轴直径尺寸。为保证圆角过渡尺寸，设计v形砧座与锻件相符。再次是芯轴拔长的成型过程，所选原材料牌号30cr2ni4mov，数量：1件，棒料规格尺寸：φ400×1000
锻造成型步骤如下：
1、镦饼、冲孔：锻造设备选用16mn自由锻压机或2500t快锻机
坯料加热：箱式天然气炉。
加热规范：850℃预热保温，再随炉升温到1140℃进行保温。
保温时间计算方法：850℃预热按0.4min/mm计算保温时间；1140℃加热按0.3min/mm计算保温时间；坯料热料回炉不预热，按0.3min/mm计算保温时间。
锻压允许两火次内完成，若第二火仅进行冲孔，下调加热温度至1120℃
终变形温度≥900℃，冷却方式：堆冷或高温棉覆盖缓冷。
镦饼尺寸：φ400×1000(棒料)→～φ565×500+10(饼坯)→～φ586×φ200×500+10(环坯)
2、机加内孔：φ200±5mm通孔。
3、芯轴拔长第一工步：锻造设备选用16mn自由锻压机或2500t快锻机。坯料加热：箱式天然气炉
加热规范：850℃预热保温后，升温到1140℃进行保温。
保温时间计算方法：同镦饼、冲孔。
终变形温度≥900℃，冷却方式：堆冷或保温棉覆盖缓冷。
芯轴拔长尺寸：φ440±5×φ212±10×1000±10。
4、芯轴拔长第二工步：锻造设备选用16mn自由锻压机或2500t快锻机。
坯料加热：箱式天然气炉
加热规范：850℃预热保温后，升温到1140℃进行保温。
计算加热保温时间的方法同前所述。
终变形温度≥900℃，冷却方式：堆冷或保温棉覆盖缓冷。
通过垫块在两端头分别距离130、210下压分料，而后芯轴拔长尺寸如图1所示。