一種防止金屬鍛造裂紋的型砧的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，包括上下對(duì)稱的上型砧1和下型砧2，在上型砧1的下表面上設(shè)置一個(gè)以上不同規(guī)格的V型槽3，V型槽3的尺寸規(guī)格與鍛件的鍛造工序所需的尺寸與形狀相對(duì)應(yīng)，V型槽3與下平面的相交處以及V型槽的頂角處進(jìn)行倒角處理。所述V型槽3的個(gè)數(shù)由鍛件的鍛造工序所需的尺寸來確定。所述倒角尺寸由V型槽尺寸和鍛件變形量確定。采用該方法鍛造解決了鍛造裂紋和尺寸控制問題，提高了鍛件質(zhì)量、合格率及鍛造成本降低等問題。
【專利說明】一種防止金屬鍛造裂紋的型砧

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及金屬鍛造裂紋控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 通常鍛件用如圖1所示，其由形狀完全相同的上平砧1和下平砧2所組成，來對(duì)棒 材或板材加熱后在該普通平砧進(jìn)行鍛造成型加工；但是由于金屬的塑性差，變形抗力大，應(yīng) 變速率敏感和鍛造溫度范圍窄的金屬材料，同時(shí)因粘性大，流動(dòng)性差，可鍛性是相當(dāng)?shù)停?平砧拔長(zhǎng)鍛造中會(huì)因變形不易控制并且合金塑性差，導(dǎo)致鍛造裂紋的形成而使鍛件打磨缺 肉嚴(yán)重或直接報(bào)廢，廢品率高，生產(chǎn)效率較低。這無形中將增加鍛造成本，生產(chǎn)效率降低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：避免金屬鍛造裂紋在平砧拔長(zhǎng)鍛坯過程中由 于變形量不易控制，應(yīng)力集中，導(dǎo)致鍛造裂紋的形成而使鍛件打磨缺肉嚴(yán)重或者直接報(bào)廢 問題，造成產(chǎn)品合格率較低，鍛造成本高問題。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，包括上下對(duì)稱的上型 砧1和下型砧2,在上型砧1的下表面上設(shè)置一個(gè)以上不同規(guī)格的V型槽3, V型槽3的尺 寸規(guī)格與鍛件的鍛造工序所需的尺寸與形狀相對(duì)應(yīng)，V型槽3與下平面的相交處以及V型 槽的頂角處進(jìn)行倒角處理。所述V型槽3的個(gè)數(shù)由鍛件的鍛造工序所需的尺寸來確定。所 述倒角尺寸由V型槽尺寸和鍛件變形量確定。
[0005] 所述的上型砧1和下型砧2采用模具鋼，優(yōu)選采用Cr-Ni-Mo系模具鋼所屬的 5CrNiMo模具鋼。
[0006] 本實(shí)用新型的有益效果是：通過在原有鍛造平砧的基礎(chǔ)上，將預(yù)制包括上下對(duì)稱 的上型砧1和下型砧2,在上型砧1的下表面上設(shè)置一個(gè)以上不同規(guī)格的V型槽3, V型槽3 的尺寸規(guī)格與鍛件的鍛造工序所需的尺寸與形狀相對(duì)應(yīng)，V型槽3與下平面的相交處以及V 型槽的頂角處進(jìn)行倒角處理。所述V型槽3的個(gè)數(shù)由鍛件的鍛造工序所需的尺寸來確定。 所述倒角尺寸由V型槽尺寸和鍛件變形量確定。
[0007] 采用該方法鍛造解決了鍛造裂紋和尺寸控制問題，提高了鍛件質(zhì)量、合格率及鍛 造成本降低等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是通常鍛造用平砧的示意圖
[0009] 圖2是本實(shí)用新型的鍛造用型砧的示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明
[0011] 某型機(jī)的零件制備所需的鍛件MB15合金為Mg-Zn-Zr系中塑性鎂合金材料生產(chǎn) 為例來說明，其形狀由三段不同尺寸的方形截面組成，截面尺寸分別為□ 90mm、O 80mm、 □ 70mm，長(zhǎng)度尺寸分別為130mm、115mm、100mm的三臺(tái)階的軸類自由鍛件。
[0012] 因?qū)﹀懺焖俾拭舾械腗B15合金，變形抗力大，錘上鍛造時(shí)對(duì)變形速率及錘擊輕重 十分敏感，用平砧鍛造時(shí)，在拍扁過程變形速率稍快或錘擊稍重可能在鍛坯兩端頭出現(xiàn)穿 透性大裂紋，拔長(zhǎng)時(shí)因棱角處溫度散失較快，側(cè)面棱角易出現(xiàn)大裂紋，當(dāng)出現(xiàn)裂紋后必須停 鍛，待排傷后重新加熱鍛坯，經(jīng)常鍛坯因打磨缺肉嚴(yán)重不能滿足要求而報(bào)廢。而采用本實(shí)用 新型用專用V字形型砧的鍛造方法：首先由5CrNiMo模具鋼預(yù)制包括上下對(duì)稱的上型砧1 和下型砧2,在上型砧1的下表面上設(shè)置3個(gè)不同規(guī)格的V型槽3, V型槽3的尺寸規(guī)格與鍛 件的鍛造截面所需的尺寸對(duì)應(yīng)，V型槽3與下平面的相交處以及V型槽的頂角處進(jìn)行倒角 分布為R20、R15、R10和R15、R10、R8處理。所述倒角尺寸由V型槽尺寸對(duì)角線長(zhǎng)度130mm、 115mm、100mm和鍛件變形量30%?35%來確定。
[0013] 將上述的上型砧和下型砧用熱料預(yù)熱至250°C左右，然后將直徑110mm、長(zhǎng)288mm 的MB15鎂合金棒材加熱400±10°C X280min后，將原材料棒材放入對(duì)角線尺寸為130mm的 型腔中，用適合的鍛造頻率鍛造至□ 90XL，鍛造設(shè)備為2t電液錘；然后將中間鍛坯取出回 爐加熱135min后，再放入對(duì)角線尺寸為115mm的型腔中拔長(zhǎng)至□ 80XL ;再次將中間鍛坯 取出回爐加熱120min后，進(jìn)行合適的分料后再，先將一端頭放入對(duì)角線尺寸為100mm的型 腔中拔長(zhǎng)至□ 70XL的尺寸，再將另一端頭進(jìn)行對(duì)稱操作，上述火次中萬一出現(xiàn)裂紋，要進(jìn) 行打磨排傷后繼續(xù)進(jìn)行下一火次；最后將拔長(zhǎng)后的鍛坯用專用彎曲型砧鍛壓整形至所需的 弧形荒型。
[0014] 工藝要求在自由鍛錘上完成相關(guān)鍛造工序，但是普通平砧根本無法保證對(duì)于該材 料的自由鍛拔長(zhǎng)中裂紋控制的要求，導(dǎo)致生產(chǎn)不能正常完成。若用該發(fā)明的V型砧，可順利 完成生產(chǎn)任務(wù)。
[0015] 通過對(duì)棒料在V型砧上的3個(gè)不同規(guī)格型槽內(nèi)一次鍛造、移動(dòng)、反轉(zhuǎn)等操作來實(shí) 現(xiàn)鍛件在鍛錘上的多種尺寸控制和裂紋預(yù)防，通過V型砧對(duì)鍛件鍛造應(yīng)力的約束及尺寸控 制的變化，改變應(yīng)力對(duì)鍛件的施力點(diǎn)和施力方向，解決了鍛造裂紋問題和鍛件要求的不同 截面尺寸要求問題，完成該3種截面尺寸的鍛件錘上的平移、翻轉(zhuǎn)、倒角等復(fù)雜操作，從而 避免了鍛造裂紋的產(chǎn)生，滿足了自由鍛生產(chǎn)該鍛件中截面尺寸控制、拔長(zhǎng)、工裝替換等對(duì)要 求。
[0016] 采用該V型砧生產(chǎn)臺(tái)階圓形或方形截面的鍛件，可減少生產(chǎn)過程中不同型槽的型 砧的替換工序的使用與維護(hù)，降低鍛造成型加工的成本。
【權(quán)利要求】
1. 一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，包括上下對(duì)稱的上型砧（1)和下型砧（2)，其特征在 于：在上型砧（1)的下表面上設(shè)置一個(gè)以上不同規(guī)格的V型槽（3)，V型槽（3)的尺寸規(guī)格 與鍛件的鍛造工序所需的尺寸與形狀相對(duì)應(yīng)，V型槽（3)與下平面的相交處以及V型槽的 頂角處進(jìn)行倒角處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，其特征在于：所述V型槽（3)的 個(gè)數(shù)由鍛件的鍛造工序所需的尺寸來確定。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，其特征在于：所述倒角尺寸由V 型槽尺寸和鍛件變形量確定。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，其特征在于：所述的上型砧（1) 和下型砧（2)采用模具鋼，
5. 如權(quán)利要求1所述的一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，其特征在于：所述的上型砧（1) 和下型站' (2)米用Cr-Ni-Mo系模具鋼
6. 如權(quán)利要求1所述的一種防止金屬鍛造裂紋的型砧，其特征在于：所述的上型砧（1) 和下型砧（2)采用5CrNiMo模具鋼。
【文檔編號(hào)】B21J19/04GK203887144SQ201320822712
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】顧夢(mèng)華, 楊楚民, 曹穎 申請(qǐng)人:陜西宏遠(yuǎn)航空鍛造有限責(zé)任公司