[实用新型]一种防止金属锻造裂纹的型砧

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属锻造裂纹控制的技术领域。

背景技术

通常锻件用如图1所示，其由形状完全相同的上平砧1和下平砧2所组成，来对棒材或板材加热后在该普通平砧进行锻造成型加工；但是由于金属的塑性差，变形抗力大，应变速率敏感和锻造温度范围窄的金属材料，同时因粘性大，流动性差，可锻性是相当低，在平砧拔长锻造中会因变形不易控制并且合金塑性差，导致锻造裂纹的形成而使锻件打磨缺肉严重或直接报废，废品率高，生产效率较低。这无形中将增加锻造成本，生产效率降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：避免金属锻造裂纹在平砧拔长锻坯过程中由于变形量不易控制，应力集中，导致锻造裂纹的形成而使锻件打磨缺肉严重或者直接报废问题，造成产品合格率较低，锻造成本高问题。

本实用新型的技术方案是：一种防止金属锻造裂纹的型砧，包括上下对称的上型砧1和下型砧2，在上型砧1的下表面上设置一个以上不同规格的V型槽3，V型槽3的尺寸规格与锻件的锻造工序所需的尺寸与形状相对应，V型槽3与下平面的相交处以及V型槽的顶角处进行倒角处理。所述V型槽3的个数由锻件的锻造工序所需的尺寸来确定。所述倒角尺寸由V型槽尺寸和锻件变形量确定。

所述的上型砧1和下型砧2采用模具钢，优选采用Cr-Ni-Mo系模具钢所属的5CrNiMo模具钢。

本实用新型的有益效果是：通过在原有锻造平砧的基础上，将预制包括上下对称的上型砧1和下型砧2，在上型砧1的下表面上设置一个以上不同规格的V型槽3，V型槽3的尺寸规格与锻件的锻造工序所需的尺寸与形状相对应，V型槽3与下平面的相交处以及V型槽的顶角处进行倒角处理。所述V型槽3的个数由锻件的锻造工序所需的尺寸来确定。所述倒角尺寸由V型槽尺寸和锻件变形量确定。

采用该方法锻造解决了锻造裂纹和尺寸控制问题，提高了锻件质量、合格率及锻造成本降低等问题。

附图说明

图1是通常锻造用平砧的示意图

图2是本实用新型的锻造用型砧的示意图

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本实用新型进行进一步的详细说明

某型机的零件制备所需的锻件MB15合金为Mg-Zn-Zr系中塑性镁合金材料生产为例来说明，其形状由三段不同尺寸的方形截面组成，截面尺寸分别为□90mm、□80mm、□70mm，长度尺寸分别为130mm、115mm、100mm的三台阶的轴类自由锻件。

因对锻造速率敏感的MB15合金，变形抗力大，锤上锻造时对变形速率及锤击轻重十分敏感，用平砧锻造时，在拍扁过程变形速率稍快或锤击稍重可能在锻坯两端头出现穿透性大裂纹，拔长时因棱角处温度散失较快，侧面棱角易出现大裂纹，当出现裂纹后必须停锻，待排伤后重新加热锻坯，经常锻坯因打磨缺肉严重不能满足要求而报废。而采用本实用新型用专用V字形型砧的锻造方法：首先由5CrNiMo模具钢预制包括上下对称的上型砧1和下型砧2，在上型砧1的下表面上设置3个不同规格的V型槽3，V型槽3的尺寸规格与锻件的锻造截面所需的尺寸对应，V型槽3与下平面的相交处以及V型槽的顶角处进行倒角分布为R20、R15、R10和R15、R10、R8处理。所述倒角尺寸由V型槽尺寸对角线长度130mm、115mm、100mm和锻件变形量30%～35%来确定。

将上述的上型砧和下型砧用热料预热至250℃左右，然后将直径110mm、长288mm的MB15镁合金棒材加热400±10℃×280min后，将原材料棒材放入对角线尺寸为130mm的型腔中，用适合的锻造频率锻造至□90×L，锻造设备为2t电液锤；然后将中间锻坯取出回炉加热135min后，再放入对角线尺寸为115mm的型腔中拔长至□80×L；再次将中间锻坯取出回炉加热120min后，进行合适的分料后再，先将一端头放入对角线尺寸为100mm的型腔中拔长至□70×L的尺寸，再将另一端头进行对称操作，上述火次中万一出现裂纹，要进行打磨排伤后继续进行下一火次；最后将拔长后的锻坯用专用弯曲型砧锻压整形至所需的弧形荒型。

工艺要求在自由锻锤上完成相关锻造工序，但是普通平砧根本无法保证对于该材料的自由锻拔长中裂纹控制的要求，导致生产不能正常完成。若用该发明的V型砧，可顺利完成生产任务。