[发明专利]上宽砧下窄砧锻造装置及锻造方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种在锻造模具扁钢时可以提高锻造模块质量和效率的上宽砧下窄砧锻造装置及锻造方法。

背景技术

对于大规格模具扁钢，要实现黑皮交货，对其探伤和表面质量有一定的要求。一般的锻造用工装和锻造方法较难满足要求，易产生探伤不合和表面易出现锤印及折叠。同时，为避免锤印和折叠而采用小压下量锻造降低了工作效率，增加返炉加热的频率，提高了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种高质量、快速、高效的上宽砧下窄砧锻造装置及锻造方法。

为实现上述目的，本发明的目的是这样实现的：

一种上宽砧下窄砧锻造装置，包括安装在油压机上的上砧和对应上砧安装在油压机上的下砧，其特征在于：上砧宽度大于下砧，且上下砧棱角处均倒成过度圆角。

一种上宽砧下窄砧锻造方法，其特征在于：

首先，在油压机上安装上宽砧下窄砧工装，保证上砧宽度大于下砧，且上下砧棱角处均倒成过度圆角，在锻件到达锻造温度后置于此工装间；

其次，将每道次压下前上砧宽度（此时为满砧送进）与锻件的高度构成的砧宽比W/H控制在0.42~0.48之间，每道次压下前锻件的宽度与锻件的高度构成的料宽比B/H控制在0.83~1.20之间，将单面压下率控制在10%~13%范围内，所谓单面压下率为锻件1/2×（压下前的高度-压下后的高度）/压下前的高度；

第三，在锻造过程中，将锻件分成四个面，第一个面锻造一趟后将锻件翻转180°，对第一个面的对面，再锻造一趟，这两趟结束后将锻件翻转90°，对第一个面的相邻面继续锻造，这一趟结束后，将锻件翻转180°，对该相邻面的对面锻造一趟，以此类推进行锻造，同时在锻造过程中将砧花错开；所谓砧花错开为前一锤锻压后，在其侧面出现鼓肚，那么在锻造侧面的时候，上下砧的中心要尽量避开鼓肚部分，而在相对凹陷的地方下锤锻压。

本发明具有如下积极效果：通过上宽砧下窄砧产生的不对称变形使锻件内部质量得以保证，同时，通过上宽砧宽大的接触面和过度圆角保障了锻件表面的质量，一定程度上避免了锤印和角裂的产生。在成型时可以使用较大的压下量，加快了锻造节奏。通过使用本发明使模具扁钢探伤合格率达到97%以上，黑皮表面质量合格率达到了93%以上。

附图说明

图1为本发明的油压机、上砧、下砧安装示意图。

图2为本发明的上宽砧下窄砧的锻造示意简图。

图3为本发明的料宽比、砧宽比示意简图。

具体实施方式

下面结合附图及其实施方式对本发明专利进一步详细说明。

如图1、2、3所示，一种上宽砧下窄砧锻造装置，包括安装在油压机上的上砧和对应上砧安装在油压机上的下砧，其特征在于：上砧宽度大于下砧，且上下砧棱角处均倒成过度圆角。

一种上宽砧下窄砧锻造方法，其特征在于：

首先，在油压机上安装上宽砧下窄砧工装，保证上砧宽度大于下砧，且上下砧棱角处均倒成过度圆角，在锻件到达锻造温度后置于此工装间，

其次，将每道次压下前上砧宽度与锻件的高度构成的砧宽比W/H控制在0.42~0.48之间，每道次压下前锻件的宽度与锻件的高度构成的料宽比B/H控制在0.83~1.20之间，将单面压下率控制在10%~13%范围内，所谓单面压下率为锻件1/2×（压下前的高度-压下后的高度）/压下前的高度；

第三，在锻造过程中，将锻件分成四个面，第一个面锻造一趟后将锻件翻转180°，对第一个面的对面，再锻造一趟，这两趟结束后将锻件翻转90°，对第一个面的相邻面继续锻造，这一趟结束后，将锻件翻转180°，对该相邻面的对面锻造一趟，以此类推进行锻造，同时在锻造过程中将砧花错开；所谓砧花错开为前一锤锻压后，在其侧面出现鼓肚，那么在锻造侧面的时候，上下砧的中心要尽量避开鼓肚部分，而在相对凹陷的地方下锤锻压。

采用上宽砧下窄砧的锻造方法，其结构简图如图1、2所示，上砧宽度大于下砧，且上下砧棱角处均倒成过度圆角。将油压机装上上宽砧下窄砧工装，钢锭到温后置于此工装间，将砧宽比控制在0.42~0.48之间，料宽比控制在0.83~1.20之间，将单面压下量控制在10%~13%范围内，同时，采用180°，后90°翻转，注意将砧花错开。

图1、2中1是上宽砧，2为下窄砧，LI＞L2，3为锻件,4为上下砧棱角处圆滑过渡。3放置在1和2 之间，压机将力传递给上砧，将3锻造成型。锻造过程中要满足砧宽比在0.42~0.48之间，料宽比在0.83~1.20之间，单面压下量在10%~13%范围内，同时采用180°-90°翻转，错砧。在拔长过程中利用上宽砧下窄砧的不对称变形将坯料中部处于压利用状态，借助合理的砧宽比和料宽比，可实现坯料中心无横向和轴向拉应力，因此达到了较好的锻造效果。在成型过程中借助砧子的过度圆角，将模具表面的锤印和折叠降低至最低。