专利名称：一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，具体是一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，属于法兰饼坯压制及对冲孔工艺技术领域。
背景技术：
目前，在现有技术中，传统风电法兰的成形制坯基本上都是通过锻锤，或者液压机进行镦粗压制饼坯(如图1所示)，然后通过人工或者机械手夹持冲子放到饼坯上，同时反复的进行找正对中，以免冲孔出现偏心；冲好一面后，再通过机械手或操作机把饼坯翻转 180°，进行冲连皮(如图2所示)，同时要找正中心，以免与预冲孔的中心不同心，导致孔冲偏，然后对冲好的饼坯进行平整端面，再用操作机夹持饼坯立起来进行滚圆整形。传统风电法兰的成形制坯的整个操作过程不仅浪费时间，劳动强度较大，而且大大浪费了能源，并且冲孔的质量难以保证，同时冲脱的芯料较重，成本较高，造成了大量原材料的浪费。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，降低了能源消耗和原材料的损耗，方便把圆柱形坯料放置于砧子中心，提高了材料利用率和成品率。为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，其工艺流程是1、进行deform有限元模拟，获得最佳的坯料规格和锻造温度。2、对法兰饼坯的重量进行计算，在符合高径比< 2. 5的情况下，满足锻造比彡2， 计算出圆柱形坯料的规格，进行锯床下料。3、下料后，根据加热炉的实际容量进行配炉加热，此步骤控制始锻温度为1150°C， 终锻温度为850°C，加热保温温度为1200°C到1230°C范围。4、对保温完毕的圆柱形坯料，通过出料机从加热炉内取出，再通过操作机的自动对中功能把圆柱形坯料放置于下砧子的中心位置，并调节竖直对中。5、压机开启主活塞缸对坯料进行镦粗变形，直到镦粗后的饼坯厚度达到工艺要求。6、在主柱塞缸不退回的情况下保持对坯料的限制，同时开启1250t对冲液压缸， 使上冲子和下冲子对镦粗完毕的饼坯进行对冲孔。7、操作下面的1250t液压缸退回，带动下冲子退回至原始位置，同时上冲子继续向下进给，直到把剩余的连皮芯料冲掉，并由人工使用长钩钳从镦粗下砧子出连皮口 10取
出O8、所有液压缸全部退回至原始位置，法兰饼坯的压制及对冲孔复合工艺过程结束，坯料回炉等待温度回升至始锻温度后上辗环机进行精辗成形。
如图8所示，本发明的前期基础是在5000t液压机的中间主柱塞缸的柱塞杆内安装1250t的内柱塞，同时液压机工作台中心对准主柱塞缸的中心的位置再安装一副1250t 的柱塞，然后在上横梁和下工作台上分别安装圆形的镦粗砧子，砧子中间设有与1250t液压缸配做的圆形孔，用来安装上下冲孔的冲子。把加热好的圆柱坯料放在下圆形砧子上，然后液压机以5000t压力进行压制饼坯，待达到要求高度尺寸后，主缸停止下压，此时，启动上下两个1250t的液压缸，推动所安装的两个对冲的冲子，进行对冲孔，冲孔结束后，冲子退回到和砧子工作平面平齐的平面，主缸同时退回，整个饼坯的压制及对冲孔复合工艺过程一火次内完成。本发明的有益效果是1、为风电法兰的数控辗环机上精辗成形提供了优质的环坯，保证精辗成形的风电法兰环件成品率提高20%以上；2、大大缩短了传统的镦粗冲孔工艺所需要的操作时间，传统的操作方法平均需要 25-35分钟的操作时间，本发明只需4-6分钟，效率提高了 80%以上；3、操作时间的大幅度减少，避免了二火次的再加热，，大大节约了能源消耗和原材料的损耗，提高了材料利用率，大幅度提高了上产效率，提高了产品的性能，保证风电装备的安全可靠性。4、劳动强度小，节约了人力，操作过程简单易控，方便的把圆柱形坯料放置于砧子中心。
图1是传统镦粗制饼坯的工艺示意2是传统夹持冲子双面冲孔过程示意3是法兰饼坯的主体结构示意4、图5、图6和图7是本发明的工艺流程示意8是5000t液压机及镦粗对冲孔总装示意中11、上砧子，12、上砧子，21、圆柱形坯料，22、镦粗后的饼坯，23、镦粗并反转 180°后的饼坯，3、冲子，31、上冲子，32、下冲子，4、芯料，5、法兰饼坯，61、压机上横梁，62、 压机下横梁，71、压机主工作柱塞缸，72、下柱塞缸，81、1250t上柱塞+冲子，82、1250t下柱塞+冲子，9、压机活动横梁，10、下砧子出连皮口。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步说明。如图4、图5、图6和图7所示，一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺， 其工艺流程是1、进行deform有限元模拟，获得最佳的坯料规格和锻造温度。2、对法兰饼坯5的重量进行计算，在符合高径比< 2. 5的情况下，满足锻造比彡2， 计算出圆柱形坯料21的规格，进行锯床下料。3、下料后，根据加热炉的实际容量进行配炉加热，此步骤控制始锻温度为1150°C， 终锻温度为850°C，加热保温温度为1200°C到1230°C范围。
4、对保温完毕的圆柱形坯料21，通过出料机从加热炉内取出，再通过操作机的自动对中功能把圆柱形坯料21放置于下砧子12的中心位置，并调节竖直对中。5、压机开启主活塞缸对坯料进行镦粗变形，直到镦粗后的饼坯22厚度达到工艺要求。6、在主柱塞缸不退回的情况下保持对坯料的限制，同时开启1250t对冲液压缸， 使上冲子31和下冲子32对镦粗完毕的饼坯进行对冲孔。7、操作下面的1250t液压缸退回，带动下冲子32退回至原始位置，同时上冲子31 继续向下进给，直到把剩余的连皮芯料4冲掉，并由人工使用长钩钳从镦粗下砧子出连皮口 10取出。8、所有液压缸全部退回至原始位置，法兰饼坯5的压制及对冲孔复合工艺过程结束，坯料回炉等待温度回升至始锻温度后上辗环机进行精辗成形。如图8所示，在5000t液压机的中间主柱塞缸的柱塞杆内安装1250t的内柱塞，同时液压机工作台中心对准主柱塞缸的中心的位置再安装一副1250t的柱塞，然后在上横梁和下工作台上分别安装圆形的镦粗砧子，砧子中间设有与1250t液压缸配做的圆形孔，用来安装上下冲孔的冲子。把加热好的圆柱坯料放在下圆形砧子上，然后液压机以5000t压力进行压制饼坯，待达到要求高度尺寸后，主缸停止下压，此时，启动上下两个1250t的液压缸，推动所安装的两个对冲的冲子，进行对冲孔，冲孔结束后，冲子退回到和砧子工作平面平齐的平面，主缸同时退回，整个饼坯的压制及对冲孔复合工艺过程一火次内完成。本发明的工艺实施要点是1、设计两个对冲孔的冲子，并考虑其后续寿命长短的问题；2、设计两副砧子，保证能顺利的实现镦粗制饼坯的同时进行对冲孔过程，以及后续的芯料清理等细节结构；3、对原材料始锻温度、终锻温度以及不同钢种性能的把握，确保制饼坯冲孔过程中坯料具有良好的塑性；4、对液压机各部件的运行过程及精度的把握，确保本工艺的正常进行；5、对整个过程进行deform有限元模拟，对不可预见性的问题，在模拟过程中得到解决及完善；6、本发明实施过程中个环节及工具设备的检测，及时处理出现的问题，对本发明进行优化完善。
权利要求
1.一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，其特征在于工艺流程是(1)、进行deform有限元模拟，获得最佳的坯料规格和锻造温度；(2)、对法兰饼坯( 的重量进行计算，在符合高径比<2. 5的情况下，满足锻造比> 2， 计算出圆柱形坯料的规格，进行锯床下料；(3)、下料后，根据加热炉的实际容量进行配炉加热；、对保温完毕的圆柱形坯料(21)，通过出料机从加热炉内取出，再通过操作机的自动对中功能把圆柱形坯料放置于下砧子(12)的中心位置，并调节竖直对中；(5)、压机开启主活塞缸对坯料进行镦粗变形，直到镦粗后的饼坯0 厚度达到工艺要求；(6)、在主柱塞缸不退回的情况下保持对坯料的限制，同时开启1250t对冲液压缸，使上冲子(31)和下冲子(3 对镦粗完毕的饼坯进行对冲孔；(7)、操作下面的1250t液压缸退回，带动下冲子(3 退回至原始位置，同时上冲子 (31)继续向下进给，直到把剩余的连皮芯料(4)冲掉；(8)、所有液压缸全部退回至原始位置，法兰饼坯(5)的压制及对冲孔复合工艺过程结束，坯料回炉等待温度回升至始锻温度后上辗环机进行精辗成形。
2.根据权利要求1所述的一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，其特征在于所述的工艺流程(3)的控制始锻温度为1150°C，终锻温度为850°C。
3.根据权利要求1和2所述的一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，其特征在于所述的工艺流程(3)的加热保温温度的范围为1200°C到1230°C。
全文摘要
本发明公开了一种大型风电法兰饼坯压制及对冲孔的复合工艺，属于风电法兰饼坯压制及对冲孔工艺技术领域，其主要工艺流程是通过操作机的自动对中功能把圆柱形坯料放置于下冲孔砧子的中心位置，调整圆柱形坯料竖直对中于液压机的压力中心；压机开启主活塞缸对坯料进行镦粗变形；在主柱塞缸不退回的情况下保持对坯料的限制，同时开启位于主柱塞缸内部的1250t对冲液压缸，使上下两个冲子对镦粗完毕的饼坯进行对冲孔；操作下面的1250t液压缸退回，带动下冲子退回至原始位置，同时上冲子继续向下进给，把剩余的连皮芯料冲掉；有益效果是操作过程简单易控，节约了人力、能源消耗和原材料的损耗，方便把圆柱形坯料放置于砧子中心，提高了材料利用率和成品率。
文档编号B21J5/10GK102248103SQ20111008838
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者何涛, 周巧玲, 支天柱, 王峰, 王浩, 马欢欢 申请人:徐州九鼎锻造科技有限公司