專利名稱：一種上平下v砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍛造設(shè)備及鍛造工藝領(lǐng)域，特別涉及一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著使用壽命和安全性的不斷提高，大型鍛件的鍛造要求和質(zhì)量在不斷提高。如我國(guó)引進(jìn)的美國(guó)第三代核電技術(shù)AP1000，設(shè)計(jì)使用壽命提高到60年，其中主管道鍛件為典型的異形件，要求整體鍛造成形，難度很大，且整個(gè)鍛件的鍛造均勻性很難保證。主管道用鋼為316LN，該鋼種無(wú)法通過(guò)熱處理細(xì)化晶粒，鍛造不均勻性導(dǎo)致的混晶，最終無(wú)法消除。大型鍛件鍛造質(zhì)量的提高除了應(yīng)配備足夠能力的鍛壓設(shè)備外，關(guān)鍵是應(yīng)采用特別有效的鍛造方法，如FM法、WHF法、KD法、上平下V砧法、JTS法等，并對(duì)這些鍛造方法的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而生產(chǎn)出優(yōu)良的鍛件。其中上平下V組合砧應(yīng)用范圍較廣，可用于鋼錠倒棱、主拔長(zhǎng)和拔圓。上平下V砧法較FM法和WHF法有更高的拔長(zhǎng)效率，較KD法對(duì)壓機(jī)的噸位要求更低。但是，上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)，圓截面的應(yīng)變分布不均勻。最大變形區(qū)不在坯料中心，而是在靠近平砧的一方，且大變形區(qū)由V字形發(fā)散到表面，如果拔長(zhǎng)時(shí)翻轉(zhuǎn)工藝不合理，很容易使不均勻的應(yīng)變分布疊加，導(dǎo)致鍛件周向變形的不均勻性。上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)，翻轉(zhuǎn)角度一般取經(jīng)驗(yàn)值，缺乏對(duì)此工藝應(yīng)變分布的了解，也缺乏理論認(rèn)識(shí)。通過(guò)檢索現(xiàn)有技術(shù)發(fā)現(xiàn)，高全德等人提出了 “一種上平下V砧鍛造階梯軸的工藝方法”的發(fā)明專利(中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)?01110450203. 7)，可使鍛件中心區(qū)域鍛透性好，變形部分的軸線偏移量小。但該方法沒有考慮鍛件變形的均勻性，尤其是鍛件圓截面周向變形均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供可提高鍛件變形的均勻性和鍛件圓截面周向變形均勻性的一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟(I)對(duì)鍛件采用上平下V砧法拔長(zhǎng)，翻轉(zhuǎn)角度Θ為:Θ = 180 a / Ji(I)其中α =0. 38+mΔH(2)m=-0. 95β2+3. 94 β-0.073(3)式⑴ (3)中α—翻轉(zhuǎn)角度Θ所對(duì)應(yīng)的弧度；Λ H—壓下率，壓下量與坯料直徑的比值；β —V砧角度η所對(duì)應(yīng)的弧度；(2)每次單砧壓下的壓下率為8% 16% ；(3) V砧兩工作面過(guò)渡圓角半徑R取坯料半徑值Rtl的O. 8^1. 2倍；
(4)翻轉(zhuǎn)方式為對(duì)稱翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)次數(shù)為4的倍數(shù)時(shí)，每4次為I組，每一組采用“雙壓法”，組與組之間翻轉(zhuǎn)的角度為Θ的整數(shù)倍；翻轉(zhuǎn)次數(shù)為3的倍數(shù)時(shí)，每3次為I組，每一組采用“三壓法”，組與組之間翻轉(zhuǎn)的角度為Θ的整數(shù)倍。所述“雙壓法”，即先翻轉(zhuǎn)180°，再翻轉(zhuǎn)90° ;然后翻轉(zhuǎn)180°后再翻轉(zhuǎn)90°。所述“三壓法”，即先翻轉(zhuǎn)120°，再翻轉(zhuǎn)120°。本發(fā)明的有益效果為(1)上平下V砧翻轉(zhuǎn)新工藝可以顯著提高鍛件截面周向變形的均勻性，且越靠近外表面變形不均性的改善越明顯。(2)大圓角V砧翻轉(zhuǎn)新工藝可以顯著提高鍛件心部壓實(shí)效果，改善鍛件整體變形的均勻性。


圖1是上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的橫截面示意圖，D0為坯料圓截面直徑，R0=O. 5 D0, η為V砧角度，R為V砧兩工作面過(guò)渡圓角半徑；圖2是翻轉(zhuǎn)方式“雙壓法”的示意圖；圖3是翻轉(zhuǎn)方式“三壓法”的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的橫截面示意圖。圖中，上面為鍛壓平壓板，下面為V砧板，二者之間為某主管道鍛件；某主管道鍛件主拔長(zhǎng)工藝前坯料圓截面直徑Dtl尺寸約為Φ2050mm，上平下V砧 砧寬比取O. 6，V砧角度η采用生產(chǎn)實(shí)際中普遍使用的120°，V砧兩工作面過(guò)渡圓角半徑R取1025mm。316LN鋼在鍛造的過(guò)程中變形抗力比較大，且容易產(chǎn)生表面裂紋，因此將壓下率定為89TlO%。將V砧角度及壓下率代入式(I) (3)，可得理論翻轉(zhuǎn)角度Φ如表I所示。考慮到翻轉(zhuǎn)次數(shù)n為整數(shù)，所以壓下率為8%和10%時(shí)，理論翻轉(zhuǎn)角度分別為20°和22. 5°。表I不同壓下率條件下理論翻轉(zhuǎn)角度
權(quán)利要求
1.一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟(1)對(duì)鍛件采用上平下V砧法拔長(zhǎng)，翻轉(zhuǎn)角度Θ為Θ = 180 a / Ji其中a =0. 38+mΔH m=-0. 95β2+3. 94 β -O. 073式⑴ (3)中 α一翻轉(zhuǎn)角度Θ所對(duì)應(yīng)的弧度；Λ H—壓下率，壓下量與坯料直徑的比值； β—V砧角度η所對(duì)應(yīng)的弧度；(2)每次單砧壓下的壓下率為8% 16%；(3)V砧兩工作面過(guò)渡圓角半徑R取坯料半徑值Rtl的O. 8^1. 2倍；(4)翻轉(zhuǎn)方式為對(duì)稱翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)次數(shù)為4的倍數(shù)時(shí)，每4次為I組，每一組采用“雙壓法”，組與組之間翻轉(zhuǎn)的角度為Θ的整數(shù)倍；翻轉(zhuǎn)次數(shù)為3的倍數(shù)時(shí)，每3次為I組，每一組采用“三壓法”，組與組之間翻轉(zhuǎn)的角度為Θ的整數(shù)倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法，其特征在于，所述“雙壓法”，即先翻轉(zhuǎn)180°，再翻轉(zhuǎn)90° ;然后翻轉(zhuǎn)180°后再翻轉(zhuǎn)90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法，其特征在于，所述“三壓法”，即先翻轉(zhuǎn)120°，再翻轉(zhuǎn)120°。Cl)(2)(3)
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于鍛造設(shè)備及鍛造工藝領(lǐng)域的一種上平下V砧拔長(zhǎng)時(shí)的翻轉(zhuǎn)方法。根據(jù)每次單砧壓下的壓下率和根據(jù)坯料半徑值R0取V砧兩工作面過(guò)渡圓角半徑R，確定角度 θ，采用雙壓法或三壓法翻轉(zhuǎn)方式進(jìn)行鍛造。本發(fā)明具有可以顯著提高鍛件截面周向變形的均勻性，且越靠近外表面變形不均性的改善越明顯；并且大圓角V砧翻轉(zhuǎn)新工藝可以顯著提高鍛件心部壓實(shí)效果，改善鍛件整體變形的均勻性。
文檔編號(hào)B21J13/08GK103042152SQ201210581318
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者潘品李, 馬慶賢, 鐘約先 申請(qǐng)人:清華大學(xué)