本实用新型涉及核电用大型结构件的锻造成型技术领域，尤其涉及一种核电锻件深孔冲压成型中能实现自退模的冲压头。
背景技术：
核电具有资源消耗少、环境影响小和供应能力强等优点，成为与火电、水电并称的世界三大电力供应支柱。核电不会像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，核能发电不会造成空气污染；核能发电所用的核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。因此核电是一种清洁、安全的能源，且核电的环境影响小。
核电设备主要包括核岛设备、常规岛设备、辅助系统等三类；其中核岛设备是承担热核反应的主要部分，技术含量最高，对安全设计的要求也最高。核电设备具有数量巨大、种类繁多的特点；核岛设备的反应堆压力壳、蒸汽发生器、主泵、主管道和稳压器，以及常规岛设备的高低压加热器、主给水泵、凝结水泵和循环水泵等都存在着大量复杂曲面的封头、筒壳、管件、管板、三通管件以及阀体等大量的锻造件，这些锻造件的结构特点是大尺寸、厚壁、深孔，长期处于高温高压的恶劣环境中，且承受高变荷载和管道涡流冲击所产生的压力突变，极易引起应力分布不匀或者应力集中，从而产生疲劳、蠕变损伤，甚至造成降参数运行，影响发电效率，严重时将会带来安全问题。采用耐热合金材料，如采用P92、P122或E911钢，虽然能提高管类零件的耐高温耐高压的性能，但不能优化这些大型块状零件内部材料组织结构，以及粗晶、裂纹等物理性缺陷，这些材料的内部组织缺陷只能通过后期加工工艺来克服和优化。
锻造件通过锻造工艺明显改善锻件材料内部结构，强化其机械性能。但是锻件深孔的冲压成孔过程中，由于冲杆与坯件孔壁间的摩擦力较大，加之孔壁对冲头杆的束紧力和冲头端部的阻力作用，冲压后冲头无法从坯件中拔出，所以目前对大型块状锻件深孔是难以通过冲压成型工艺实现深孔加工的，只能在锻造坯件上，通过钻孔、镗孔等机加工方法进行深孔切削加工，但这种加工方法存在诸多不足：首先材料利用率低，孔在机加工过程中产生的切屑成为废料而难以回用，形成优质合金材料的极大浪费。其二，切削加工不能改变孔壁周边材料的组织结构，不利于增强零件的耐温耐压性能，由于核电锻件属于大型厚饼实心类锻件，很难热透、压实，钢锭内层、外层、心部的热力学和动力学条件存在差异，钢坯内部存在偏析、疏松和缩孔等缺陷，而深孔又往往处于钢坯裂纹、粗晶最为严重的心部位置，切削加工难以保证管孔轴向力学性能的一致性。其三，机加工工艺流程复杂、生产效率低，由于深孔的长径比较大，加工时需钻孔后再进行镗孔至预定尺寸，因此工件需在多工序中转运，生产周期长，效率低。
技术实现要素：
针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够使冲压头从冲压孔中自行退出，且退模速度快、生产效率高的核锻件深孔冲压自退模冲头。
为了解决上述技术问题，本实用新型核锻件深孔冲压自退模冲头，包括冲头本体，所述冲头本体上设置有活塞沉孔和膨爆剂挤出孔，在活塞沉孔中活动设置有膨爆剂挤出活塞，该膨爆剂挤出活塞的下端与膨胀剂挤出孔相对应，在冲头本体上还活动支承有活塞推块，该活塞推块位于膨爆剂挤出活塞的上端外侧。
在上述的结构中，由于在冲头本体的活塞沉孔中设置有膨爆剂挤出活塞，而在膨爆剂挤出活塞与活塞沉孔底端间形成了可以充填膨爆剂的间隙，冲头向下冲压时，冲压孔壁沿径向向内推动活塞推块，活塞推块又将膨爆剂挤出活塞向下挤压，使膨爆剂沿膨爆剂挤出孔挤至冲压孔腔内，冲压孔腔中的锻件高温引燃膨爆剂而产生高温膨胀气体，从而形成向冲压孔腔外反推出冲头的反推力，实现冲头反向运动的自动退模；该结构不仅巧妙地实现了冲头的自退模，使得核电大型深孔的冲压成为可能，而且结构合理，不需要增加其他的辅助设施。大型核锻件深孔冲压的实现，也使得锻件组织更加均匀密实，锻件内部质量得到充分保证，而且锻件的利用率更高，材料成本和制作成本更低。
本实用新型的优选实施方式，所述膨爆剂挤出活塞的上端为圆球冠结构，膨爆剂挤出活塞的下端为圆锥体结构，活塞推块的前端与膨爆剂挤出活塞的上端相接触，膨爆剂挤出活塞的下端圆锥结构与活塞沉孔的下端圆锥孔相对应。结构合理，挤出活塞动作灵活，膨爆剂挤出顺畅。
本实用新型的优选实施方式，所述活塞推块有四块，该四块活塞推块均布于膨爆剂挤出活塞上端外侧的四周；活塞推块的中心线垂直于膨爆剂挤出活塞的中心线。该结构使得膨爆剂挤出活塞能够平稳地挤出膨爆剂。
本实用新型的优选实施方式，所述活塞推块主体呈圆柱状，活塞推的前端为半球冠结构，活塞推块的后端为折面。能实现对挤出活塞的准确向下推动，保证膨爆剂的可靠挤出。
本实用新型的优选实施方式，所述活塞沉孔的下端为圆锥孔，膨爆剂挤出孔位于活塞沉孔的底端。所述膨爆剂挤出孔的孔径为5毫米—10毫米。既保证膨爆剂的可靠挤出，又保证冲头的冲孔成型。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型核锻件深孔冲压自退模冲头作进一步详细说明。
图1是本实用新型核锻件深孔冲压自退模冲头一种具体实施方式（装填膨爆剂时）的剖面结构示意图；
图2是图1所示实施方式的A—A剖面结构示意图；
图3是图1所示实施方式挤出膨爆剂时的剖面结构示意图；
图4是图1所示实施方式中膨爆剂挤出活塞的结构示意图；
图5是图1所示实施方式中的活塞推块的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示的核锻件深孔冲压自退模冲头，包括冲头本体3，冲头本体3的上端部为圆柱体，该圆柱体的外径为冲压孔的孔径；在冲头本体3的下端为圆锥体，其最底端则为一圆球冠。在冲头本体3的芯部沿其中心线为一活塞沉孔4，该活塞沉孔4为一台阶孔，其上部的台阶芯孔直径较大，台阶芯孔的中活动地放置有膨爆剂挤出活塞1，活塞沉孔4的最下端为圆锥孔，活塞沉孔4下端的圆锥孔与膨爆剂挤出活塞1下端圆锥结构相对应；填充的膨爆剂5位于膨爆剂挤出活塞1下端的圆锥结构与活塞沉孔4下端圆锥孔之间。膨爆剂挤出孔6位于活塞沉孔4的圆锥孔底端。膨爆剂挤出孔6的孔径为8毫米，优选地该膨爆剂挤出孔6的孔径为5毫米—10毫米。在冲头本体3上活动支承有四个活塞推块2，该四块活塞推块2沿径向均布于膨爆剂挤出活塞1上端球冠面外侧的四周，每一活塞推块2的中心线均垂直于膨爆剂挤出活塞1的中心线。
如图4所示，膨爆剂挤出活塞1的上端为圆球冠结构，其下端则为圆锥体结构。如图5所示，活塞推块2主体呈圆柱状，活塞推块2的前端为半球冠结构，活塞推块的后端则为一折面。装配时活塞推块2的前端与膨爆剂挤出活塞1上的球冠面相接触，其后端侧与锻件冲压孔壁相抵压。
如图产3所示，冲头下压时，锻件孔壁沿径向向内推压活塞推块2，活塞推块2的前端球面则推压膨爆剂挤出活塞1的球冠面，使得膨爆剂挤出活塞1下端圆锥面与活塞沉孔4下端圆锥孔而相接近，迫使膨爆剂挤出活塞1沿中心线下行而挤压膨爆剂5，使得膨爆5通过膨爆剂挤出孔6挤出。
本实施例中，所使用的膨爆剂5组成及质量百分比（wt%）为桐油8、据末22、石墨10、水5、无烟煤55。每一次冲头下压过程中向冲头内腔的填充量填充量为300克。