大型t型板鍛件成形方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鍛造方法，尤其是一種大型T型板鍛件成形方法。本發(fā)明提供了一種提高成品合格率和成形效率的大型T型板鍛件成形方法,包括以下步驟：Ⅰ、首先將鍛件毛坯進(jìn)行壓鉗把、倒棱和錯(cuò)底；Ⅱ、然后進(jìn)行鐓粗處理，再進(jìn)行拔長(zhǎng)處理獲得厚T型板鍛件板部輪廓和桿部輪廓。Ⅲ、再切割中間坯，使板部輪廓的板長(zhǎng)L0需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L短約5%。Ⅳ、然后利用縱向上平砧和下平臺(tái)僅沿板部輪廓的板寬B0方向橫向拔長(zhǎng)板部輪廓，從而成型板部，在拔長(zhǎng)時(shí)，縱向上平砧的長(zhǎng)度方向與板部輪廓的板長(zhǎng)L0方向平行；Ⅴ、最后拔出桿部。本方法的縱向上平砧壓制覆蓋面積減小、橫向料寬比B/H減小，使減小了變形力，增加壓實(shí)能力，瞬時(shí)砧寬比≥0.4。
【專(zhuān)利說(shuō)明】大型T型板鍛件成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鍛造方法，尤其是一種大型T型板鍛件成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前生產(chǎn)的呈帶T型鍛件，種類(lèi)繁多，對(duì)于條形T形件可以在很多方法上實(shí)現(xiàn)，但板狀T形件則因板部寬度和厚度尺寸的差值太大，在鍛制方法上受到一定限制，現(xiàn)在許多廠家均采用在采用鐓粗拔長(zhǎng)成扁方坯制成小T型厚坯，對(duì)板部寬度和長(zhǎng)度尺寸經(jīng)反復(fù)兩個(gè)方向拔長(zhǎng)T型板部得到所需要鍛件的厚度及整個(gè)尺寸，效率低、探傷合格率較低。
[0003]常規(guī)T形板形鍛件造工藝流程:壓鉗把、倒棱、錯(cuò)底一鐓粗、拔長(zhǎng)一氣割下料一漏盤(pán)(或其它工裝)拔長(zhǎng)板寬一上、下平砧拔長(zhǎng)板長(zhǎng)(反復(fù)多次)一拔出桿部。這樣的常規(guī)T形板鍛件鍛造技術(shù)存在以下問(wèn)題和缺陷:
[0004]I)操作繁瑣:鍛出中間坯后，在上、下平砧之間展壓L和在漏盤(pán)上和上平砧之間拔長(zhǎng)B成形，將寬板逐漸鍛出，工裝頻繁調(diào)換，成形和修整火次多。
[0005]2)鍛件在漏盤(pán)上拔B時(shí)，兩截面交界處向漏盤(pán)內(nèi)擼料較多，為保證鋼錠的水、冒口切除量及端部圓頭大等因素，鋼錠利用率大多控制在56%左右，屬于較低水平。
[0006]3)而使用普通上、下平砧拔長(zhǎng)寬板板坯時(shí)沿L向，由于板寬度大(L < B)、成形力大，只能通過(guò)減少進(jìn)給量，做到相對(duì)瞬時(shí)砧寬比~0.3~0.4，但這使得變形區(qū)產(chǎn)生軸向拉應(yīng)力，且這時(shí)的相對(duì)料寬比B/H > 3，由于B/Η過(guò)大，在靜水應(yīng)力區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的切應(yīng)變和應(yīng)力，尤其在金屬薄弱處，可能在變形區(qū)的水平對(duì)稱(chēng)面附近生產(chǎn)劇烈的剪切變形面萌生層狀橫向裂紋。由于一趟拔長(zhǎng)無(wú)法將寬度尺寸拔長(zhǎng)到位，又將寬板面立料于漏盤(pán)上拔長(zhǎng)寬度尺寸B，這時(shí)毛坯窄面與壓機(jī)作用力方向一致，這時(shí)的相對(duì)料寬比Β/Η<0.3，由于料寬比過(guò)小，必然導(dǎo)致形成橫向拉應(yīng)力。于是，在變形區(qū)內(nèi)存在二向拉應(yīng)力，對(duì)壓實(shí)機(jī)體取到適得其反的作用，此時(shí)形成內(nèi)部裂紋的危險(xiǎn)性最大，造成嚴(yán)重的超聲波探傷不合。送進(jìn)量與毛坯端面高度之比，稱(chēng)為相對(duì)瞬時(shí)砧寬比(或相對(duì)送進(jìn)量L/H)，滿(mǎn)砧時(shí)稱(chēng)為砧寬比W/H ;料寬比--與砧面接觸的毛坯寬度B與毛坯高度H中歐比，稱(chēng)為料寬比B/H。
[0007]4)由于成形火次多，極易使鍛件容易粗晶和混晶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高成品合格率和成形效率的大型T型板鍛件成形方法。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的大型T型板鍛件成形方法，包括以下步驟:
[0010]1、首先將鍛件毛坯進(jìn)行壓鉗把、倒棱和錯(cuò)底；
[0011]I1、然后進(jìn)行鐓粗處理，再進(jìn)行拔長(zhǎng)處理獲得厚T型板鍛件的板部輪廓和桿部輪廓；
[0012]II1、再切割中間坯，使板部輪廓的板長(zhǎng)Ltl需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L相差
4 ~6% ；[0013]IV、然后利用縱向上平砧和下平臺(tái)僅沿板部輪廓的板寬Btl方向拔長(zhǎng)板部輪廓，從而成型板部，在拔長(zhǎng)時(shí)，縱向上平砧的長(zhǎng)度方向與板部輪廓的板長(zhǎng)Ltl方向平行；
[0014]V、最后拔出桿部。
[0015]進(jìn)一步的是，在III步驟中，使板部輪廓的板長(zhǎng)LO需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L相差5%。
[0016]進(jìn)一步的是，在III步驟中，采用氣體切割中間坯。
[0017]進(jìn)一步的是，在IV步驟中，拔長(zhǎng)的瞬時(shí)砧寬比≥ 0.4。通過(guò)控制進(jìn)給量使拔長(zhǎng)的瞬時(shí)相對(duì)砧寬比≥0.4。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]a.本方法的橫向拔寬與現(xiàn)有方法的縱向拔長(zhǎng)相比，其縱向上平砧壓制覆蓋面積減小、橫向相對(duì)料寬比B/Η減小，使減小了變形力，增加壓實(shí)能力，又保證其變形區(qū)域無(wú)拉應(yīng)力，因此可以提聞成品合格率。
[0020]b.根據(jù)金屬流動(dòng)的規(guī)律，由于壓制力在一個(gè)方向施展(板厚度方向)，保證在整個(gè)變形過(guò)程中形成較為有利的變形機(jī)制，使變形主要向著需要方向延伸，又防止了壓實(shí)的基體又被重新拉開(kāi)的可能性。
[0021]c.由于相對(duì)料寬比B/H< 2.5仍較大，在靜水應(yīng)力區(qū)內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的切應(yīng)變和中心拉應(yīng)力，故在工藝上使板部輪廓的板長(zhǎng)Ltl需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L相差5%，相對(duì)瞬時(shí)砧寬比按≥ 0.4的控制實(shí)施展壓，即簡(jiǎn)化操作，又實(shí)現(xiàn)中心無(wú)軸向拉應(yīng)力作用。
[0022]d.并嚴(yán)格控制單面壓下量(采用小變形量)，對(duì)兩面按規(guī)定壓下量均勻施壓，使變形面的水平對(duì)稱(chēng)面附近，不會(huì)生產(chǎn)劇烈的剪切變形，又防止了層狀橫向裂紋源的萌生。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是鍛件毛坯在進(jìn)行壓鉗把、倒棱和錯(cuò)底后示意圖；
[0024]圖2是鐓粗后的鍛件毛坯示意圖；
[0025]圖3是拔長(zhǎng)后的鍛件毛坯示意圖；
[0026]圖4是切割中間坯后的鍛件毛坯示意圖；
[0027]圖5是在進(jìn)行IV步驟時(shí)的示意圖；
[0028]圖6是圖5的左視圖；
[0029]圖7是進(jìn)行IV步驟的鍛件毛坯展壓示意圖；
[0030]圖8是現(xiàn)有技術(shù)漏盤(pán)拔寬時(shí)的示意圖；
[0031]圖9是現(xiàn)有技術(shù)上、下平砧拔長(zhǎng)板長(zhǎng)的示意圖；
[0032]圖10是T型板鍛件的示意圖；
[0033]圖11是圖10的左視圖；
[0034]圖中零部件、部位及編號(hào):板部輪廓1、桿部輪廓2、鍛件毛坯3、縱向上平砧4、下平臺(tái)5、上平砧6、漏盤(pán)7、板寬B、板長(zhǎng)L、厚度H、板部輪廓的板長(zhǎng)U、板部輪廓的板寬Btl、板部輪廓的板高Η”
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。≤≥[0036]本發(fā)明包括以下步驟:
[0037]1、首先將鍛件毛坯進(jìn)行壓鉗把、倒棱和錯(cuò)底；經(jīng)此步驟處理后的鍛件毛坯3參見(jiàn)圖1所示。
[0038]I1、然后進(jìn)行鐓粗處理，鐓粗處理后的鍛件毛坯3參見(jiàn)圖2所示；再進(jìn)行拔長(zhǎng)處理獲得厚T型板鍛件的板部輪廓I和桿部輪廓2。
[0039]II1、再切割中間坯，主要切除鉗把們一般采用氣體進(jìn)行切割即可，保證板部輪廓的板長(zhǎng)LO需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L相差4~6%，優(yōu)選為5% ;參見(jiàn)圖3所示。
[0040]IV、然后利用縱向上平砧和下平臺(tái)沿板部輪廓I的板寬BO方向拔長(zhǎng)板部輪廓1，從而成型板部8，在拔長(zhǎng)時(shí)，縱向上平砧的長(zhǎng)度方向與板部輪廓I的板長(zhǎng)LO方向平行；參見(jiàn)圖
5、圖6和圖7所示。
[0041]V、最后拔出桿部9。
[0042]板部輪廓的板長(zhǎng)U、板部輪廓的板寬Bci以及板部輪廓的板高Hci均為變量，隨著鍛造工藝的進(jìn)行而變化，最終形成產(chǎn)品的板長(zhǎng)L、板寬B和厚度H。
[0043]與現(xiàn)有的漏盤(pán)7拔長(zhǎng)板寬相比，本發(fā)明的拔長(zhǎng)板寬的瞬時(shí)砧寬比更大，參見(jiàn)圖7與圖9的對(duì)比，現(xiàn)有的漏盤(pán)7拔長(zhǎng)板寬砧寬比為 0.3~0.4，而本發(fā)明的砧寬比為≥0.4，由于T型板板部B > L，故所需壓制力省力不少。另由于現(xiàn)有技術(shù)漏盤(pán)7拔長(zhǎng)板寬是將鍛件毛坯3豎直進(jìn)行拔長(zhǎng)，其受到應(yīng)力可參見(jiàn)圖8所示，導(dǎo)致形成橫向拉應(yīng)力，形成危險(xiǎn)性最大的內(nèi)部裂紋。而本發(fā)明由于縱向上平砧的長(zhǎng)度方向與板部輪廓的板長(zhǎng)L方向平行，施壓僅在厚度H—個(gè)方向展開(kāi)，因此可以在壓制時(shí)輕易進(jìn)行。根據(jù)塑性剛性力學(xué)的原理:變形區(qū)中心點(diǎn)軸向拉應(yīng)力取決于相對(duì)瞬時(shí)砧寬比，隨砧寬比的增加，軸向拉應(yīng)力逐漸減小的基礎(chǔ)理論，結(jié)合塑性剛性力學(xué)的原理中NFM法:砧寬比W/H≥0.4，可實(shí)現(xiàn)無(wú)中心軸向拉應(yīng)力的基本思路，本發(fā)明方案選擇了縱向上平砧4、下平臺(tái)5，采用縱向上平砧4橫向拔長(zhǎng)，拔出板寬B方向尺寸，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制送進(jìn)量將瞬時(shí)相對(duì)砧寬比控制在≥0.4，以實(shí)現(xiàn)中心無(wú)軸向拉應(yīng)力作用。由于結(jié)合剛塑性力學(xué)理論，因此改善應(yīng)力條件，取得良好的探傷結(jié)果，又減小了因拔長(zhǎng)寬板所帶來(lái)的變形力大的困難。此時(shí)，T形形鍛件的成形就很容易得以實(shí)現(xiàn)。
[0044]在IV中，本發(fā)明的方法并不需要拔長(zhǎng)板長(zhǎng)L方向，而是在II的拔長(zhǎng)工藝中完成板長(zhǎng)L方向的拔長(zhǎng),根據(jù)塑性成形金屬流動(dòng)的規(guī)律，由于壓制力在一個(gè)方向施展(板厚度H方向)，保證了在整個(gè)變形過(guò)程中形成較為有利的變形機(jī)制，使變形并向著一個(gè)方向(板寬B方向)延伸。而現(xiàn)有工藝需要漏盤(pán)7拔長(zhǎng)板寬和上、下平砧拔長(zhǎng)板長(zhǎng)反復(fù)進(jìn)行，即拔長(zhǎng)板寬和拔長(zhǎng)板長(zhǎng)反復(fù)進(jìn)行，采用控制最終的尺寸，增大了壓實(shí)的基體又被重新拉開(kāi)的可能性。通過(guò)對(duì)比可知，本發(fā)明拔長(zhǎng)板寬和拔長(zhǎng)板長(zhǎng)是在兩個(gè)步驟中進(jìn)行，兩者之間互不影響，其火次較少。而現(xiàn)有工藝在拔長(zhǎng)板寬B需要將鍛件毛坯3豎立，拔長(zhǎng)板長(zhǎng)時(shí)需要鍛件毛坯3平放，兩個(gè)工序相互影響，需要反復(fù)進(jìn)行，其火次較多。而且本發(fā)明無(wú)需使用到漏盤(pán)7拔長(zhǎng)板寬，因此沒(méi)有漏盤(pán)7兩截面交界處向漏盤(pán)7內(nèi)擼料較多的情況，因此可以大幅度的提高原料利用率。
[0045]以lCrl8Ni9Ti材料T型板鍛件成型為例， 對(duì)比本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
[0046]I)從探傷結(jié)果上看，采用本發(fā)明生產(chǎn)的難變形材料lCrl8Ni9Ti的大型T形板鍛件，探傷一次性合格率由現(xiàn)有技術(shù)的55%提高到85%以上，對(duì)T形板鍛件的探傷質(zhì)量有了根本性的改變的。
[0047]2)利用通用工裝，操作簡(jiǎn)便，將7火次提高到4火次，工效提高近一倍。
[0048]3)避免了鍛造寬板形件時(shí)生產(chǎn)劇烈的剪切變形，防止了層狀橫向裂紋源的萌生。同時(shí)，又避免了拔長(zhǎng)板部寬度時(shí)形成橫向拉應(yīng)力，產(chǎn)生橫向裂紋
[0049]4)鋼錠利用率提高到60%左右。
[0050]5)各截面在同一火次內(nèi)完成變形，更有利于晶粒的細(xì)化和晶粒均勻。
【權(quán)利要求】
1.大型T型板鍛件成形方法，其特征在于:包括以下步驟: 1.首先將鍛件毛坯進(jìn)行壓鉗把、倒棱和錯(cuò)底； I1、然后進(jìn)行鐓粗處理，再進(jìn)行拔長(zhǎng)處理獲得厚T型板鍛件的板部輪廓和桿部輪廓； II1、再切割中間坯，使板部輪廓的板長(zhǎng)Ltl需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L相差4-6% ； IV、然后利用縱向上平砧和下平臺(tái)僅沿板部輪廓的板寬Btl方向拔長(zhǎng)板部輪廓，從而成型板部，在拔長(zhǎng)時(shí)，縱向上平砧的長(zhǎng)度方向與板部輪廓的板長(zhǎng)Ltl方向平行； V、最后拔出桿部。
2.如權(quán)利要求1所述的大型T型板鍛件成形方法，其特征在于:在III步驟中，使板部輪廓的板長(zhǎng)Ltl需與最終T型板鍛件產(chǎn)品的長(zhǎng)度L相差5%。
3.如權(quán)利要求1所述的大型T型板鍛件成形方法，其特征在于:在III步驟中，采用氣體切割中間坯。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的大型T型板鍛件成形方法，其特征在于:在IV步驟中，拔長(zhǎng)的瞬時(shí)砧寬比≥0.4。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103464675SQ201310438653
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】陳俊, 莫旭波 申請(qǐng)人:二重集團(tuán)（德陽(yáng)）重型裝備股份有限公司