大型封頭一步成形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型封頭一步成形方法,解決了大型封頭輾壓成形方式中壓機壓力不足和粘模的問題。它包括用于制作封頭的封頭坯體、用于固定封頭坯體的下模以及用于輾壓成形的第一上砧和第二上砧，第一上砧底面直徑為c，距底面高度為a處的截面的直徑為b；第二上砧底面直徑為g，距底面高度為d處直徑為f；封頭鍛件成品內(nèi)腔高度為h；有c/g≥1；并且當(dāng)a=d≤h時，b/f＞1；將鋼錠制成封頭坯體并放入下模；利用第一上砧進行封頭坯體輾壓；再利用第二上砧進行封頭坯體輾壓；然后利用第一上砧進行封頭坯體輾壓修正；最后封頭成形，取出產(chǎn)品。本發(fā)明通過第一上砧和第二上砧的交替輾壓，再用第一上砧輾壓修正成形，解決了輾壓成形方式中壓機壓力不足和粘模的問題。
【專利說明】大型封頭一步成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱加工領(lǐng)域，尤其是一種大型封頭一步成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]封頭成形方法有板坯拉伸成形，月牙形上砧旋轉(zhuǎn)輾壓成形，旋壓成形和爆炸成形等多種。(見太原科技大學(xué)2009年碩士論文《大型厚壁半球形封頭成形工藝的理論與實驗研究》，作者郭玉茹)。板坯拉伸成形前坯體的直徑要遠遠大于輾壓成形后封頭的直徑，這就需要設(shè)備有很大的工作臺面尺寸，另外，鍛造大型的復(fù)雜形狀板坯是相當(dāng)困難的，因此，受到板坯制備的限制，板坯拉伸成形不適用于大尺寸或者帶有一體化復(fù)雜結(jié)構(gòu)的封頭成形；傳統(tǒng)的輾壓成形方式受到的制約有壓機壓力不足和粘模問題，特別是當(dāng)封頭尺寸很大，內(nèi)腔較深時，旋轉(zhuǎn)輾壓到一定深度后，上砧被坯料包裹不能脫離，旋轉(zhuǎn)輾壓就無法繼續(xù)，而且此時要想使金屬繼續(xù)沿著經(jīng)向流動以充滿模具就需要很大的壓力；旋壓成形屬于冷成形，無法滿足高的性能指標(biāo)，且生產(chǎn)效率很低；爆炸成形方法實施控制困難，危險性大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種大型封頭一步成形方法，解決了大型封頭輾壓成形方式中壓機壓力不足和粘模的問題。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用技術(shù)方案是:大型封頭一步成形方法，其特征在于包括用于制作封頭的封頭坯體、用于固定封頭坯體的下模以及用于輾壓成形的第一上砧和第二上砧；所述的第一上砧從上到下直徑依次變小，底面直徑為C，距底面高度為a處的截面的直徑為b ;所述的第二上砧從上到下直徑依次變小，底面直徑為g，距底面高度為d處直徑為f ;封頭鍛件成品內(nèi)腔高度為h ;有c/g≥1 ;并且當(dāng)a=d ( h時，b/f > 1 ;包括以下步驟:
[0005]a、將鋼錠制成封頭坯體并放入下模；
[0006]b、將第一上砧底面正對封頭坯體上表面進行第一次旋轉(zhuǎn)輾壓形成封頭腔體；
[0007]C、當(dāng)?shù)谝簧险璩霈F(xiàn)粘膜或者壓力不足時，用第二上砧替換第一上砧放入封頭坯體腔體中進行第二次旋轉(zhuǎn)輾壓，直至封頭坯體的腔體深度與設(shè)計的封頭成品腔體深度相適配；
[0008]d、換下第二上砧，用第一上砧放入封頭坯體的腔體中對封頭坯體的腔體進行輾壓修整；
[0009]e、封頭成形，取出產(chǎn)品。
[0010]進一步的,在輾壓過程中，當(dāng)a=h時,有b/a≥1.6。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的大型封頭一步成形方法，通過第一上砧和第二上砧的交替輾壓，再用第一上砧輾壓修整成形，解決了輾壓成形方式中壓機壓力不足和粘模的問題，提高了成形效率。由于在輾壓過程中，當(dāng)a=h時，有b/a > 1.6，使得輾壓成形更容易實現(xiàn)，若當(dāng)a=h時，b/a的數(shù)值較小時，即封頭鍛件成品內(nèi)腔高度相對較高，則輾壓成形操作的難度較大，不利于一步成形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的大型封頭一步成形方法的封頭坯體與下模的配合示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的大型封頭一步成形方法中利用第一上砧進行封頭坯體第一次輾壓的示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的大型封頭一步成形方法中利用第二上砧進行封頭坯體第二次輾壓的示意圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的大型封頭一步成形方法中利用第一上砧進行封頭坯體輾壓修整的不意圖；
[0016]圖中，I—下模,2一封頭還體，3一第一上石占，4一第二上石占。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍不限于以下所述。
[0018]如圖1至圖4所示，本發(fā)明的大型封頭一步成形方法，其特征在于包括用于制作封頭的封頭坯體2、用于固定封頭坯體2的下模I以及用于輾壓成形的第一上砧3和第二上砧4 ;所述的第一上砧3從上到下直徑依次變小，底面直徑為C，距底面高度為a處的截面的直徑為b ;所述的第二上砧4從上到下直徑依次變小，底面直徑為g，距底面高度為d處直徑為f ;封頭鍛件成品內(nèi)腔 高度為h ;有c/g≥I ;并且當(dāng)a=d ( h時，b/f > I ;包括以下步驟:
[0019]a、將鋼錠制成封頭坯體2并放入下模1，此時下模I的作用是將封頭坯體2進行固定，以方便后續(xù)的旋轉(zhuǎn)輾壓工序。
[0020]b、將第一上砧3底面正對封頭坯體2上表面進行第一次旋轉(zhuǎn)輾壓形成封頭腔體，此時形成的封頭腔體只是一個雛形。
[0021]C、當(dāng)?shù)谝簧险?出現(xiàn)粘膜或者壓力不足時，用第二上砧4替換第一上砧3放入封頭坯體2腔體中進行第二次旋轉(zhuǎn)輾壓，直至封頭坯體2的腔體深度與設(shè)計的封頭成品腔體深度相適配；由于有c/g≥I ;并且當(dāng)a=d≤h時，b/f > 1，也就是說，第二上砧4的底面的直徑不大于第一上站3的底面的直徑,且在同一高度上，第二上站4的截面的直徑小于第一上砧3的截面的直徑，這樣設(shè)計以后，第二上砧4相對第一上砧3偏瘦，使得第二上砧4在輾壓過程中不與封頭坯體2發(fā)生粘黏，使得輾壓深度達到設(shè)計的封頭成品腔體深度。
[0022]d、換下第二上砧4，將第一上砧3放入封頭坯體2的腔體中對封頭坯體2的腔體進行輾壓修整，經(jīng)過第二上砧4輾壓過后，封頭坯體2的腔體的深度達到了設(shè)計的封頭成品腔體的深度，此時換上第一上砧4只需進行修正即可，不會出現(xiàn)粘黏的現(xiàn)象。
[0023]e、封頭成形，取出產(chǎn)品。然后可以進行下一個封頭的輾壓生產(chǎn)。
[0024]本發(fā)明的大型封頭一步成形方法，通過第一上砧3和第二上砧4的交替輾壓，再用第一上砧3輾壓修整成形，解決了輾壓成形方式中壓機壓力不足和粘模的問題，提高了成形效率。
[0025]進一步的，在輾壓過程中，當(dāng)a=h時，有b/a≥1.6，使得輾壓成形更容易實現(xiàn)，若當(dāng)a=h時，b/a的數(shù)值較小時，即封頭鍛件成品內(nèi)腔高度相對較高，則輾壓成形操作的難度較大，不利于一步成形。以a=h=l.5m為例,若此時b為1.8m,則b/a=l.2，經(jīng)試驗使用第一上砧3第一次輾壓時有較大粘黏現(xiàn)象，使用第二上砧4時，輾壓到設(shè)計的封頭成品腔體深度需要較大的壓力，且耗時較長，金屬流動性不強，使用第一上砧3進行修正時，出現(xiàn)少許粘黏，大型封頭能一步成形；以a=h=l.4m為例,若此時b為2.1m,則b/a=l.5，經(jīng)試驗使用第一上砧3第一次輾壓時有較大粘黏現(xiàn)象，使用第二上砧4時，輾壓到設(shè)計的封頭成品腔體深度需要較大的壓力，且耗時較長，金屬流動性不強，使用第一上砧3進行修正時，出現(xiàn)少許粘黏，大型封頭能一步成形；以a=h=l.5m為例,若此時b為2.4m,則b/a=l.6，經(jīng)試驗使用第一上砧3第一次輾壓時有較大粘黏現(xiàn)象，使用第二上砧4時，輾壓到設(shè)計的封頭成品腔體深度只需要普通壓力，且耗時較短，金屬流動性較好，使用第一上砧3進行修正時，沒有出現(xiàn)粘黏，大型封頭能夠一步成形；以a=h=l.4m為例,若此時b為2.38m,則b/a=l.7，經(jīng)試驗使用第一上砧3第一次輾壓時有較大粘黏現(xiàn)象，使用第二上砧4時，能一次性輾壓到設(shè)計的封頭成品腔體深度，且耗時較短，金屬流動性較好，使用第一上砧3進行修正時，沒有出現(xiàn)粘黏，大型封頭能夠一步成形；以a=h=l.5m為例,若此時b為3m,則b/a=2,經(jīng)試驗使用第一上石占3第一次輾壓時有較大粘黏現(xiàn)象，使用第二上砧4時，輾壓到設(shè)計的封頭成品腔體深度只需要普通壓力， 且耗時較短，金屬流動性較好，使用第一上砧3進行修正時，沒有出現(xiàn)粘黏，大型封頭能夠一步成形；因此作為優(yōu)選的方式是在輾壓過程中，當(dāng)a=h時，有b/a≥1.6。
【權(quán)利要求】
1.大型封頭一步成形方法，其特征在于包括用于制作封頭的封頭坯體(2)、用于固定封頭坯體(2)的下模(I)以及用于輾壓成形的第一上砧(3)和第二上砧(4);所述的第一上砧(3)從上到下直徑依次變小，底面直徑為C，距底面高度為a處的截面的直徑為b ;所述的第二上砧(4)從上到下直徑依次變小，底面直徑為g，距底面高度為d處直徑為f ;封頭鍛件成品內(nèi)腔高度為h ;有c/g≥I ;并且當(dāng)a=d≤h時，b/f > I ;包括以下步驟: a、將鋼錠制成封頭坯體(2)并放入下模(I)； b、將第一上砧(3)底面正對封頭坯體(2)上表面進行第一次旋轉(zhuǎn)輾壓形成封頭腔體； C、當(dāng)?shù)谝簧险?3)出現(xiàn)粘膜或者壓力不足時，用第二上砧(4)替換第一上砧(3)放入封頭坯體(2)腔體中進行第二次旋轉(zhuǎn)輾壓，直至封頭坯體(2)的腔體深度與設(shè)計的封頭成品腔體深度相適配； d、換下第二上站(4),將第一上站(3)放入封頭還體(2)的腔體中對封頭還體(2)的腔體進行輾壓修整； e、封頭成形，取出產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型封頭一步成形方法，其特征在于:在輾壓過程中，當(dāng)a=h時，有b/a≥1.6。
【文檔編號】B21D22/14GK103722064SQ201410030526
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】程鞏固, 余江山, 鄧正華 申請人:二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司