核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，包括以下步骤：第一步，制坯；将钢锭压成圆柱形毛坯；然后将圆柱形毛坯制成外圆具有3～4个台阶的筒形坯料；第二步，预扩锥形；采用预扩锥形装置，使台阶筒形坯料变成锥形筒体；第三步，成形两圆柱段；采用柱锥柱成形装置，形成“柱-锥-柱筒形锻件”坯料；第四步，扩径定尺；多次重复第三步，最终形成具有“圆柱-圆锥-圆柱筒形”特征的锻件。本发明能够制造出具有“柱-锥-柱筒形”特征的锻件，制造过程中无轴向力，对压机设备无伤害，马架无翻倒倾向，所生产的“柱-锥-柱筒形”锻件，其尺寸、外形、内外质量和机械性能好。
【专利说明】核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大型锻件的制造方法，具体涉及一种核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法。
【背景技术】
[0002]核电蒸发器过渡锥体锻件是典型的具有“圆柱-圆锥-圆柱筒形”特征的锻件，如图1所示，该锻件特点是由圆柱、圆锥、圆柱三部分构成，当圆锥大端直径较大(直径不小于3000mm)、壁厚较厚(壁厚不小于100mm)时，锻件成形难度很大。
[0003]这种核电蒸发器过渡锥体锻件目前有三种锻造方法:
[0004]1、先锻成直筒毛坯，然后依靠吹氧和扩孔锻成锥形筒体零件，如图2所示。该锻造方法的关键工序是吹氧形成锥形。使用这种方法，材料利用率低，生产周期长。
[0005]2、直接锻成锥形筒体锻件，如图3所示，将带直壁过渡锥体直接锻成无直壁锥筒，然后通过切削加工获得柱-锥-柱筒体零件。由于这种锻造工艺增加了许多余块，因而材料利用率仍然很低。
[0006]3、采用“柱-锥-柱”马杠成形；该法的基本原理是制造一个具有“柱-锥-柱”特征的马杠I及一套具有相应特征的上砧2，马杠I架设于马架3上，如图4所示，然后将坯料10套在“柱-锥-柱”马杠I上，上砧2以一定的压下量压毛坯10，使毛坯10局部减薄，压完一砧，“柱-锥-柱”马杠I带动毛坯10转动一定的角度，接着压下一砧，如此反复地压毛坯10，直到达到锻件的尺寸要求。
[0007]采用此方法成形时，存在很大的轴向力，对压机设备具有较大伤害，同时易造成马架3的翻倒。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，它可以避免轴向力对压机设备的伤害。
[0009]为解决上述技术问题，本发明核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法的技术解决方案为:
[0010]用于制造具有“圆柱-圆锥-圆柱筒形”特征，最小直径不小于3000mm的锻件，包括以下步骤:
[0011]第一步，制坯；将钢锭压成圆柱形毛坯；然后将圆柱形毛坯制成外圆具有3?4个台阶的筒形坯料；
[0012]所述台阶筒形坯料的每个台阶段的重量为成品锻件对应段重量的I?1.3倍。
[0013]第二步，预扩锥形；采用预扩锥形装置，将直马杠穿入台阶筒形坯料，然后采用上平砧进行马杠扩孔，使台阶筒形坯料变成锥形筒体；
[0014]所述马杠扩孔的方法为:从大端开始，依次压台阶筒形坯料的多个台阶。
[0015]所述预扩锥形装置包括直马杠、上平砧、马架，直马杠架设于马架上；上平砧位于直马杠的上方；台阶筒形坯料套设于直马杠上。
[0016]第三步，成形两圆柱段；采用柱锥柱成形装置，将锥形筒体工件置于锥-锥-锥套筒上，对锥形筒体进行扩孔，使锥形筒体的大端锥段收口成为大端柱段，锥形筒体的小端锥段扩口成为小端柱段，形成“柱-锥-柱筒形锻件”坯料；
[0017]所述柱锥柱成形装置包括成形直马杠、锥-锥-锥上模、锥-锥-锥套筒，成形直马杠架设于马架上；成形直马杠上套设有锥-锥-锥套筒；锥_锥-锥上模位于成形直马杠的上方；锥-锥-锥上模的底面与锥-锥-锥套筒的母线相配合。
[0018]所述锥-锥-锥上模的底面包括三个彼此连接的斜面，第一斜面与第三斜面相互平行。
[0019]所述第一斜面的角度a i由下式决定:
【权利要求】
1.一种核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:用于制造具有“圆柱-圆锥-圆柱筒形”特征，最小直径不小于3000_的锻件，包括以下步骤: 第一步，制坯；将钢锭压成圆柱形毛坯；然后将圆柱形毛坯制成外圆具有3~4个台阶的筒形坯料； 第二步，预扩锥形；采用预扩锥形装置，将直马杠穿入台阶筒形坯料，然后采用上平砧进行马杠扩孔，使台阶筒形坯料变成锥形筒体； 第三步，成形两圆柱段；采用柱锥柱成形装置，将锥形筒体工件置于锥-锥-锥套筒上，对锥形筒体进行扩孔，使锥形筒体的大端锥段收口成为大端柱段，锥形筒体的小端锥段扩口成为小端柱段，形成“柱-锥-柱筒形锻件”坯料； 第四步，扩径定尺；多次重复第三步，使“柱-锥-柱筒形锻件”坯料的锥段和直段尺寸满足锻件尺寸要求，最终形成具有“圆柱-圆锥-圆柱筒形”特征的锻件。
2.根据权利要求1所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述第一步所得到的台阶筒形坯料的每个台阶段的重量为成品锻件对应段重量的I~1.3倍。
3.根据权利要求1所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述第二步中马杠扩孔的方法为:从大端开始，依次压台阶筒形坯料的多个台阶。
4.根据权利要求1所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述第二步中预扩锥形装置包括直马杠、上平砧、马架，直马杠架设于马架上；上平砧位于直马杠的上方；台阶筒形坯料套设于直马杠上。
5.根据权利要求1所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述第三步中柱锥柱成形装置包括成形直马杠、锥-锥-锥上模、锥-锥-锥套筒，成形直马杠架设于马架上；成形直马杠上套设有锥-锥-锥套筒；锥-锥-锥上模位于成形直马杠的上方；锥-锥-锥上模的底面与锥-锥-锥套筒的母线相配合。
6.根据权利要求5所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述锥-锥-锥上模的底面包括三个彼此连接的斜面，第一斜面与第三斜面相互平行。
7.根据权利要求5或6所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述第一斜面的角度α!由下式决定:
8.根据权利要求5或6所述的核电蒸发器过渡锥体锻件的制造方法，其特征在于:所述第一斜面和第三斜面所受轴向力的和与第二斜面所受轴向力的大小相等并且方向相反。
【文档编号】B21J5/06GK103658478SQ201210359046
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月24日 优先权日:2012年9月24日
【发明者】戴世杰, 吴鹏, 任运来, 周宝华, 齐作玉, 凌进, 叶志强, 李荣斌 申请人:上海重型机器厂有限公司, 上海电机学院