一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及结构件模锻领域，是一种不规则外形、薄筋、带中间孔的复杂不锈钢零件的锻造加工方法。
【背景技术】
[0002]带中间孔的不锈钢模锻件的一般锻造工艺流程为:棒材下料一打磨毛刺一加热、预锻、余热切边一打磨一加热、终锻、余热切边(重复进行直至模具打靠，3-4火次)一加热—冲孔一打磨一热处理一抛丸去除氧化皮一探伤一打磨一标记一最终尺寸检查一交付。
[0003]对于不规则外形、薄筋、带中间孔类型的锻件使用一般锻造方法生产有几个方面的问题:首先为保证锻件充满，直接使用棒料锻造产生原材料浪费；预锻后如果冲中间孔，薄筋部位终锻时很难充满，另外因锻件厚度方向有欠压量，终锻完成后中间孔内部产生小尺寸毛边，使用冲孔模具冲裁造成较大的毛刺，需要手工打磨去除，工作量大且尺寸很难保证，否则需要使用机械加工方法去除小尺寸毛边，带来额外机械加工工作量，锻件生产成本增加；预锻后如果不冲孔，首先锻件整体为板状，变形抗力大幅度增加，需要进行3-4火次的锻造才能打靠，造成成本提高，而且每火次锻造变形量小，容易落入临界变形区，造成金属晶粒粗大的冶金缺陷；其次中间部位金属流动受阻，向周围的薄筋部位不正常流动，在薄筋根部一周产生较深的穿筋折叠缺陷，无法保证锻件质量。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题:提供一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，达到节约原材料、减少锻造加热火次、消除锻件缺陷、保证锻件质量的目的。
[0005]本发明的技术方案:一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，包括:
[0006]步骤1、棒材下料成为坯料；
[0007]步骤2、对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；
[0008]步骤3、对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；
[0009]步骤5、对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；
[0010]步骤6、对预锻件打磨表面缺陷；
[0011]步骤7、对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；
[0012]步骤8、对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；
[0013]步骤9、对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；
[0014]步骤10、对锻件进行抛丸去除氧化皮。
[0015]进一步的,在步骤3和步骤5之间还包括:
[0016]步骤4、对所述自由锻毛坯打磨，消除缺陷；
[0017]作为补充，还包括:
[0018]步骤11、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除。
[0019]步骤12、检查锻件尺寸是否合格。
[0020]具体的，步骤5中的冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸基础上缩小不小于10毫米。[0021 ] 本发明的有益效果:
[0022]1、使用自由锻工艺方法，制造与锻件外形相似的毛坯，可以节约大量原材料，并保证后续工序金属合理分配。
[0023]2、在预锻后减少一次切边，增加对预锻件的冲孔，冲孔模形状设计为在中间孔尺寸基础上有所减小，中间孔剩余的连皮起到毛边的作用，以保证薄筋部位的充满。中间孔的冲裁，使得终锻时多余金属可以向中间部位流动，消除了穿筋折叠缺陷，而且一次锻造变形量足够，保证锻件冶金质量；中间孔剩余的连皮在终锻后与一般锻造方法相比尺寸增大，可以使用通用冲孔设计方法冲裁到要求尺寸。
[0024]3、加热火次由5-6次减少到3次，大幅减少生产成本，提高生产效率。
【附图说明】
[0025]图1a是本发明的一个典型锻件主视图。
[0026]图1b是本发明的局部剖视图。
[0027]图2是本发明的典型锻件锻造过程示意图一。
[0028]图3是本发明的典型锻件锻造过程示意图二。
[0029]图4是本发明的典型锻件锻造过程示意图三。
【具体实施方式】
[0030]本发明的技术方案:一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，包括:[0031 ] 步骤1、棒材下料成为坯料；
[0032]步骤2、对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；
[0033]步骤3、对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；
[0034]步骤4、对所述自由锻毛坯打磨，消除缺陷；
[0035]步骤5、对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；
[0036]具体的，步骤5中的冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸基础上缩小不小于10毫米。
[0037]步骤6、对预锻件打磨表面缺陷；
[0038]步骤7、对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；
[0039]步骤8、对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；
[0040]步骤9、对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；
[0041]步骤10、对锻件进行抛丸去除氧化皮。
[0042]作为补充，还包括:
[0043]步骤11、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除。
[0044]步骤12、检查锻件尺寸是否合格。
[0045]实施例
[0046]下面以附图la、附图1b表示的一个lCrl2Ni3MoVN材料安装座典型锻件的锻造过程为例，详细说明不规则外形、薄筋、带中间孔的复杂锻件锻造加工步骤:
[0047]1、使用带锯床进行棒料下料，使用砂轮机对两端面的毛刺进行打磨清除；
[0048]2、使用天然气锻造加热炉对下好的坯料进行加热，加热温度1160°C，使用400kg自由锻锤进行制坯，停锻温度950°C，为与后续锻造工序匹配，形状如附图2所示；
[0049]3、锻造完成后打磨明显的锤花等缺陷；
[0050]4、使用天然气锻造加热炉对制坯件进行加热，加热温度1150°C，使用3吨电液模锻锤进行预锻，停锻温度950°C，利用余热使用400吨冲床和专门设计的冲孔模对中间孔进行冲孔，冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸的基础上缩小不小于10mm，如附图3所示；
[0051]5、使用砂轮机打磨表面缺陷；
[0052]6、使用天然气锻造加热炉对预锻件进行加热，加热温度1150°C，使用3吨电液模锻锤进行终锻一次成型，停锻温度950°C，利用余热使用400吨冲床切边；
[0053]7、使用天然气锻造加热炉对锻件加热，加热温度950°C，使用400吨冲床和最终冲孔模冲中间三角形孔，达到锻件要求的内孔尺寸。最终形状如附图4所示；
[0054]8、热处理:去应力退火，690°C保温6小时，空冷；淬火，1050°C ±10°C保温I小时，空冷；回火，650±5°C保温I小时，空冷；10%检查锻件硬度；
[0055]9、使用滚筒式抛丸对锻件进行抛丸去除氧化皮；
[0056]10、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除；
[0057]11、锻件尺寸检查。
[0058]按照以上工艺步骤生产的lCrl2Ni3MoVN材料安装座锻件，与一般模锻工艺相比，原材料消耗可减少30%左右，加热火次由5-6次减少到3次，大幅减少生产成本，提高生产效率；生产的锻件尺寸和冶金性能有明显改善。
【主权项】
1.一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，其特征在于，包括: 步骤1、棒材下料成为坯料； 步骤2、对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除； 步骤3、对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯； 步骤5、对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸； 步骤6、对预锻件打磨表面缺陷； 步骤7、对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边； 步骤8、对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔； 步骤9、对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度； 步骤10、对锻件进行抛丸去除氧化皮。2.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，在步骤3和步骤5之间还包括: 步骤4、对所述自由锻毛坯打磨，消除缺陷。3.如权利要求2所述的锻造方法，其特征在于，在步骤10后还包括: 步骤11、荧光探伤检查锻件表面缺陷，并对缺陷进行打磨清除。4.如权利要求3所述的锻造方法，其特征在于，在步骤11后还包括: 步骤12、检查锻件尺寸是否合格。5.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于， 步骤5中的冲孔尺寸在锻件要求的内孔尺寸基础上缩小不小于10毫米。
【专利摘要】本发明涉及结构件模锻领域，提供一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法，包括：棒材下料成为坯料；对所述坯料两端面的毛刺进行打磨清除；对打磨后的坯料进行加热，然后锻造，形成自由锻毛坯；对自由锻毛坯进行加热，然后进行预锻，形成预锻件，利用余热对预锻件中心进行冲孔，冲孔尺寸小于锻件要求的内孔尺寸；对预锻件打磨表面缺陷；对预锻件进行加热，对加热的预锻件进行终锻一次成型，形成锻件，停锻后利用余热用冲床对锻件进行切边；对锻件加热，用冲床和最终冲孔模冲出锻件中心的三角形孔；对加工好的锻件进行去应力退火、淬火、回火、检查锻件硬度；对锻件进行抛丸去除氧化皮。
【IPC分类】B23P15/00, B21J5/02
【公开号】CN105215629
【申请号】CN201410312694
【发明人】孙雪松, 刘会明, 吕小茹, 杨辉, 徐昌, 叶旭东
【申请人】西安航空动力股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年7月2日