專利名稱：大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝及專用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝 及專用模具。
背景技術(shù)：
目前國外大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝是將棒料用油壓機(jī)或平鍛 機(jī)鐓頭后徑向鍛造機(jī)拔長制坯，然后經(jīng)預(yù)鍛、終鍛成型，最終熱處理后采用模內(nèi)室溫保壓校 正。其缺點(diǎn)在于徑向鍛造機(jī)拔長后的坯料橫截面形狀為圓形，由于受到葉片截面形狀的影 響，其鍛造成型必須經(jīng)過預(yù)鍛和終鍛，這就需要制造預(yù)鍛模和終鍛模兩副鍛模，而一般葉片 生產(chǎn)模具有小批量多品種的特點(diǎn)，模具成本占總制造成本的比例較高，故其模具成本高，葉 片的制造成本高；且由于坯料橫截面為比較單一的圓形，導(dǎo)致寬弦葉片充型比較費(fèi)料，鍛件 的材料利用率低，從而也使得葉片的制造成本高；而模鍛需要預(yù)鍛和終鍛，因模具體積大， 一臺壓機(jī)無法同時安裝兩副鍛模，因此預(yù)鍛和終鍛無法連續(xù)進(jìn)行，其模鍛周期長，加工效率 低；另外，其熱處理后采用在模內(nèi)室溫保壓校正，其離合器式螺桿壓力機(jī)的使用時間較長、 鍛模上場次數(shù)較多，鍛造生產(chǎn)的產(chǎn)能低。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝，其只 需要單副鍛模模鍛即可保證葉片鍛件模鍛成型，大大降低葉片制造成本，縮短模鍛周期，提 高加工效率；其能有效減少葉片鍛件上離合器式螺桿壓力機(jī)模內(nèi)校正的次數(shù)，提高鍛造生 產(chǎn)產(chǎn)能；為此，本發(fā)明還提供了專用模具。其技術(shù)方案是這樣的，將棒料用油壓機(jī)鐓頭，然后對所述棒料進(jìn)行徑向拔長制坯， 再將所述拔長后的坯料放入鍛造模具進(jìn)行鍛造成型，然后對模鍛進(jìn)行飛邊的熱切除，再進(jìn) 行模鍛的熱校正，最后進(jìn)行熱處理，其特征在于所述徑向拔長制坯，采用電液錘自由鍛拔 長制坯，將坯料優(yōu)化為橫截面除圓形外局部為扁方形的結(jié)構(gòu)形式。其進(jìn)一步特征在于在所述模鍛、熱切邊之后采用模內(nèi)熱校正；在所述最終熱處 理后，在油壓機(jī)上進(jìn)行室溫手工校正。大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛專用模具，其包括上模與下模，所述上模 四角端設(shè)置有導(dǎo)柱，所述下模對應(yīng)設(shè)置有導(dǎo)套，其特征在于所述上模與下模的模腔外側(cè) 對應(yīng)為相互套合的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)柱與導(dǎo)套分別布置于所述上模與下模的側(cè)直壁結(jié)構(gòu) 上。其進(jìn)一步特征在于所述導(dǎo)柱與導(dǎo)套的導(dǎo)向單面間隙為0. 6mm 0. 7mm ；所述上模 與下模的側(cè)直壁配合單面間隙為0. 4mm 0. 5mm。與國外的大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝相比，本發(fā)明工藝的有益效 果在于其拔長制坯采用電液錘自由鍛拔長制坯，使其坯料的截面同時存在圓形截面和方 形截面，能夠很好地滿足寬弦葉片鍛造充型的要求，提高鍛件材料利用率；同時，由于其坯料圓形截面與方形截面的并存很好地滿足了寬弦葉片鍛造充型的要求，使得后續(xù)鍛造只需 進(jìn)行單副鍛模模鍛即可成型，減少了一副模具備料和制造的成本，縮短了模鍛周期，提高葉 片鍛件的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；熱處理后，在油壓機(jī)上進(jìn)行室溫手工校正，較之國外 采用的模內(nèi)室溫保壓校正，其能有效校正鍛造、冷卻和熱處理過程中造成的葉片扭曲和型 面變形，較好地保證葉片模鍛件的精度，從而有效減少上離合器式螺桿壓力機(jī)模內(nèi)校正次 數(shù)，提高產(chǎn)能，從而進(jìn)一步降低葉片制造成本。本發(fā)明的專用整體式鍛模結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)柱與導(dǎo) 套結(jié)構(gòu)布置于側(cè)直壁結(jié)構(gòu)上，其能保證上模與下模閉合的整個過程導(dǎo)向精確，解決葉片因 側(cè)向力較大而引起的葉片鍛造錯移問題，更進(jìn)一步保證葉片模鍛件的精度。


圖1為本發(fā)明大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝中專用模具剖視結(jié)構(gòu) 示意圖2為本發(fā)明工藝中棒料經(jīng)徑向拔長制坯后的坯料結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖2中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖2中C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖2中D-D向剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為圖2中E-E向剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為圖2中F-F向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明工藝是將棒料用油壓機(jī)鐓頭，然后對棒料采用電液錘自由鍛徑向拔長制 坯，見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8，其坯料結(jié)構(gòu)橫截面除圓形外局部為扁方形(圖 3、圖5和圖7中雙點(diǎn)劃線表示此三處截面可根據(jù)成型要求適當(dāng)拍扁)，其單副鍛模模鍛采用 一腔多火控制每火變形量的鍛造工藝達(dá)到預(yù)鍛和終鍛的效果，再將拔長后的坯料放入鍛造 模具進(jìn)行鍛造成型，熱切邊，模內(nèi)熱校正，再進(jìn)行熱處理，熱處理后在油壓機(jī)上進(jìn)行室溫手 工校正。在所述模鍛、熱切邊之后采用模內(nèi)熱校正，這樣可以及時校正熱切邊引起的變形， 保證葉片垂直方向上的尺寸精度。本發(fā)明工藝中，棒料鐓頭也可以采用電液錘鐓頭；采用空 氣錘或預(yù)成型機(jī)對棒料進(jìn)行自由鍛徑向拔長制坯，也可以達(dá)到坯料圓形截面與方形截面并 存的效果。見圖1，本發(fā)明的專用模具，其包括上模1與下模2，上模1四角端設(shè)置有導(dǎo)柱3， 下模2對應(yīng)設(shè)置有導(dǎo)套4，上模1與下模2的模腔外側(cè)對應(yīng)為相互套合的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱 3與導(dǎo)套4分別布置于所述上模與下模的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)上。導(dǎo)柱3與導(dǎo)套4的導(dǎo)向單面間隙 6為0. 6mm 0. 7mm ；上模與下模的側(cè)直壁配合單面間隙7為0. 4mm 0. 5mm。圖1中，5為 坯料。在坯料鍛造過程中，上模1與下模2合模，坯料5與上模1接觸之前(即坯料發(fā)生塑 性變形之前)導(dǎo)柱3和導(dǎo)套4已經(jīng)開始粗導(dǎo)向，待坯料5壓扁到較小程度時上模1與下模2 的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)才開始精導(dǎo)向，直到鍛造終了。上模1與下模2的導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)以及側(cè)直壁 結(jié)構(gòu)的配合，能夠保證鍛造過程中導(dǎo)向的精確性，解決葉片因側(cè)向力較大而引起的葉片鍛 造橫向側(cè)移和錯位問題，保證葉片模鍛件的精度。
權(quán)利要求
大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝，將棒料用油壓機(jī)鐓頭，然后對所述棒料進(jìn)行徑向拔長制坯，再將所述拔長后的坯料放入鍛造模具進(jìn)行鍛造成型，然后對模鍛進(jìn)行飛邊的熱切除，再進(jìn)行模鍛的熱校正，最后進(jìn)行熱處理，其特征在于所述徑向拔長制坯，采用電液錘自由鍛拔長制坯，將坯料優(yōu)化為橫截面除圓形外局部為扁方形的結(jié)構(gòu)形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝，其特征在于 在所述模鍛、熱切邊之后采用模內(nèi)熱校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝，其特征在于 在所述最終熱處理后，在油壓機(jī)上進(jìn)行室溫手工校正。
4.大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛專用模具，其包括上模與下模，所述上模四 角端設(shè)置有導(dǎo)柱，所述下模對應(yīng)設(shè)置有導(dǎo)套，其特征在于所述上模與下模的模腔外側(cè)對應(yīng) 為相互套合的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)柱與導(dǎo)套分別布置于所述上模與下模的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛專用模具，其特征在 于所述導(dǎo)柱與導(dǎo)套的導(dǎo)向單面間隙為0. 6mm 0. 7mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛專用模具，其特征在 于所述上模與下模的側(cè)直壁配合單面間隙為0. 4mm 0. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了大型半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)末級長葉片模鍛工藝，其只需要單副鍛模模鍛即可保證葉片鍛件模鍛成型，降低葉片制造成本，縮短模鍛周期，提高加工效率；且有效減少葉片鍛件模內(nèi)校正的次數(shù)，提高鍛造生產(chǎn)產(chǎn)能。其技術(shù)方案為，將棒料用油壓機(jī)鐓頭，然后對棒料進(jìn)行徑向拔長制坯，再將拔長后的坯料放入鍛造模具進(jìn)行鍛造成型，然后對模鍛進(jìn)行飛邊的熱切除，再進(jìn)行模鍛的熱校正，最后進(jìn)行熱處理，其特征在于徑向拔長制坯采用電液錘自由鍛拔長制坯，將坯料優(yōu)化為橫截面除圓形外局部為扁方形的結(jié)構(gòu)形式。本發(fā)明還提供了專用模具，其包括上模與下模，上模四角端設(shè)置有導(dǎo)柱，下模對應(yīng)設(shè)置有導(dǎo)套，其特征在于上模與下模的模腔外側(cè)對應(yīng)為相互套合的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱與導(dǎo)套分別布置于上模與下模的側(cè)直壁結(jié)構(gòu)上。
文檔編號B21J13/02GK101947633SQ20101027837
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月11日
發(fā)明者倪明明, 劉玉寶, 徐大懋, 李湘軍, 邵燃 申請人:無錫透平葉片有限公司