筒形锻件的热锻成形方法
【专利摘要】本发明公开了一种减少筒形锻件成形热锻裂纹产生，提高筒形锻件合格率，适用于壁厚较薄的长盲孔筒形锻件成形的筒形锻件的热锻成形方法。该方法包括以下步骤：1)按照需要制造的筒形锻件的设计尺寸制造成形模具；2)制造中间坯料；3)将中间坯料安装在模具内；4)压机下压冲头，对中间坯料进行冲挤。采用该热锻成形方法；可减少筒形锻件成形热锻裂纹产生，提高筒形锻件合格率，缩短制造周期，提高了生产效率。同时本发明所述的筒形锻件的热锻成形方法能够改善锻造成形过程中的应力状况，达到大幅提高锻件成品率、制造效率及合格率的目的，降低制造风险和减少制造成本。同时适用于壁厚较薄的长盲孔筒形锻件的成形。
【专利说明】筒形锻件的热锻成形方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锻造行业中筒形锻件锻造方法，尤其是一种筒形锻件的热锻成形方 法。
【背景技术】
[0002] 公知的：对于一些特殊材料所述特殊材料是指热裂敏感性强，锻造温度区间窄的 材料，如护环钢IMnlSCrlSN,由于热裂敏感性强，锻造温度区间窄，在热锻过程中常因开裂 严重而随时停锻，采用火焰或冷却后气刨清伤，造成火次多，占用压机时间长，合格率低，效 率低下，甚至直接由于开裂严重而中途报废。而且由于某些材料的特性，需要通过锻造改善 晶粒尺寸，但是多火次，多次停锻清伤，下工序变形量减少也给后续工序对晶粒度的改善造 成一定的风险。
[0003] 若其筒形锻件成形，采用传统的成形工艺，镦粗冲孔一芯棒拔长一扩孔，极易因芯 棒拔长时应力分布状况差导致在芯棒拔长的过程中开裂，尤其是筒体的两端和内孔，导致 筒形锻件毛坯成形的合格率低，由于在中间坯料拔长过程中，上砧下压时，坯料端部内孔由 圆变成近椭圆形，椭圆长轴在径向为拉应力，随着坯料的转动，该点不断承受剪应力和附加 拉应力，因此极易开裂。所述筒形锻件是指圆柱形锻件的内部具有通孔内腔；盲孔筒形锻件 是指圆柱形锻件具有的内腔为盲孔。
[0004] 此外，在筒形锻件的生产中，存在许多长盲孔、内外经相差不大、壁厚较小等筒形 锻件，其成形无法采用传统的镦粗冲孔、芯棒拔长工艺成形。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种减少筒形锻件成形热锻裂纹产生，提高筒 形锻件合格率，适用于壁厚较薄的长盲孔筒形锻件成形的筒形锻件的热锻成形方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：筒形锻件的热锻成形方法，包括以 下步骤：
[0007] 1)根据需要制造的筒形锻件的设计尺寸制造冲头、筒模、底盘；所述筒形锻件的 设计长度为L、设计外径为O 1、设计内径为0 2、内腔设计深度为H ;当需要制造的筒形锻件 为通孔筒形锻件时，还需制造漏盘；所述漏盘上漏孔具有的最小直径大于或者等于;
[0008] 所述冲头具有直径03、长度H4,所述03 = 02, H4>L ;所述筒模内腔具有内径 〇4、高度H5,所述04 = Ol+A 1，H5 = L+A 2 ;所述Al表示冲头直径的加工公差，所述 A1表示筒模内径的加工公差，所述A2表示筒模的高度加工公差；
[0009] 2)将钢锭或电渔锭加热到锻造温度范围内，将钢锭或电渔锭锻造成中间述料,所 述中间坯料一段为圆柱形，一段为棱柱形，圆柱形段和棱柱形段之间通过过渡段平滑过渡； 所述棱柱形段的横截面的外接圆直径小于圆柱形段横截面具有的直径〇5 ;所述圆柱形段 具有长度Hl、棱柱形段具有长度H3、过渡段具有长度H2,所述
【权利要求】
1. 筒形锻件的热锻成形方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 根据需要制造的筒形锻件的设计尺寸制造冲头（1)、筒模（2)、底盘（3);所述筒形锻 件的设计长度为L、设计外径为Φ1、设计内径为Φ2、内腔设计深度为H;当需要制造的筒形 锻件为通孔筒形锻件时，还需制造漏盘（5);所述漏盘（5)上漏孔具有的最小直径大于或者 等于Φ2 ; 所述冲头（1)具有直径Φ3、长度H4,所述Φ3 =Φ2，Η4>?;所述筒模（2)内腔具有内 径Φ4、高度Η5,所述Φ4 =Φ1+Λ1，Η5 =L+A2 ;所述Λ1表示冲头直径的加工公差，所 述Λ1表示筒模（2)内径的加工公差，所述Λ2表示筒模（2)的高度加工公差； 2) 将钢锭或电渔锭加热到锻造温度范围内，将钢锭或电渔锭锻造成中间述料（4),所 述中间坯料（4) 一段为圆柱形，一段为棱柱形，圆柱形段（41)和棱柱形段（42)之间通过过 渡段（43)平滑过渡；所述棱柱形段（42)的横截面的外接圆具有的直径小于圆柱形段（41) 横截面具有的直径Φ5 ;所述圆柱形段（41)具有长度Η1、棱柱形段（42)具有长度Η3、过渡 段（43)具有长度Η2,所述Φ5=Φ4"2()，--，所述Η1+Η2+Η3 =L; 当成形筒形锻件为通孔筒形锻件时，所述中间坯料（4)具有的体积〉筒形锻件设计体 积；所述中间坯料（4)具有的体积〈筒模2内腔具有的体积；当成形筒形锻件为盲孔筒形锻 件时，所述中间坯料（4)具有的体积=筒形锻件设计体积； 3) 将筒模（2)坚直安装在底盘（3)上；再将中间坯料（4)加热到锻造温度后放入筒模 ⑵中，中间坯料⑷的圆柱形段（41)位于筒模⑵的开口端，棱柱形段（42)与底盘（3) 接触；所述开口端是指筒模（2)坚直安装在底盘（3)上后筒模（2)的上端；再将冲头（1)置 于中间坯料（4)的圆柱形段（41)的端面，并且保证冲头（1)轴线与中间坯料（4)的轴线重 合； 4) 压机下压冲头（1)，当筒形锻件中心孔为盲孔时，冲头（1)冲压到盲孔设计深度 Η+Λ3,压机停止下压冲头（1)，得到筒形锻件；当筒形锻件中心孔为通孔时，冲头（1)压入 中间坯料内，直到棱柱形段外表面与筒模内壁之间无间隙停止冲压；将底盘（3)更换为漏 盘（5)，压机继续下压冲头⑴冲去芯料和连皮，得到通孔筒形锻件；所述Λ3为盲孔的加 工公差。
2. 如权利要求1所述的筒形锻件的热锻成形方法，其特征在于：步骤2)中将钢锭或者 电渣锭制造成中间坯料（4)包括以下步骤：将电渣锭或钢锭拔长滚圆至Φ5 ;然后拔长电渣 锭或钢锭的一端，直到电渔锭或钢锭的总长度为L。
【文档编号】B21K21/04GK104308056SQ201410411641
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】程巩固, 孙海燕, 方鹏飞, 赵欣, 毛闯, 何文武 申请人:二重集团（德阳）重型装备股份有限公司