[发明专利]球环过渡异型筒体锻件的制造方法

权利要求书

1.球环过渡异型筒体锻件的制造方法，所述球环过渡异型筒体(1)包括连接的球环段(11)和直筒段(12)，所述球环段(11)外壁为球弧形且与直筒段(12)外壁相切，球环段(11)内壁也为球弧形，且球环段(11)壁厚小于或等于所述直筒段(12)壁厚，球环段(11)的端部为异型筒小端(13)，直筒段(12)的端部为异型筒大端(14)，球环过渡异型筒体(1)的轴向高度为h；

其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：

A、设计中间坯模型(2)：所述中间坯模型(2)形状为锥形筒，锥形筒的大端端面外径、壁厚分别与所述异型筒大端(14)尺寸适配，锥形筒轴向高度为h+a，锥形筒外壁母线与轴线的锐夹角为t；

B、在有限元模拟软件中，建立所述中间坯模型(2)，在模拟软件中对中间坯模型(2)的上下端面进行轴向挤压，设置轴向压下量为a，在模拟软件中模拟计算出锻造变形后的坯料形状，得到变形坯模型(3)，中间坯模型(2)的小直径段变形后的部分为模拟球环段(31)，中间坯模型(2)的大直径段变形后的部分为模拟直筒段(32)；

C、对比变形坯模型(3)和球环过渡异型筒体(1)的形状，并修正中间坯模型(2)形状：当模拟球环段(31)的外壁尺寸小于所述球环段(11)的相应位置尺寸，减小t，当模拟球环段(31)的内壁尺寸大于所述球环段(11)的相应位置尺寸，增大t，直到球环段(11)内、外壁尺寸分别位于模拟球环段(31)的相应位置尺寸范围内；

当模拟直筒段(32)与模拟球环段(31)结合处的内壁尺寸，或者模拟直筒段(32)的内壁尺寸大于球环过渡异型筒体(1)的相应位置尺寸，减小a，当模拟直筒段(32)与模拟球环段(31)结合处的外壁尺寸，或者模拟直筒段(32)的外壁尺寸小于球环过渡异型筒体(1)的相应位置尺寸，增大a；直到球环过渡异型筒体(1)所有位置的内、外壁尺寸均位于变形坯模型(3)相应位置尺寸范围内，得到确定好的中间坯模型(2)尺寸；否则重复所述调整t和调整a的步骤进行修正；

D、以确定好的中间坯模型(2)尺寸锻造出中间坯实体，以确定好的a为压下量，用压机对中间坯实体进行镦粗，对镦粗后的锻件多余部分进行切削修整，得到需要的球环过渡异型筒体(1)锻件。

2.球环过渡异型筒体锻件的制造方法，所述球环过渡异型筒体(1)包括连接的球环段(11)和直筒段(12)，所述球环段(11)外壁为球弧形且与直筒段(12)外壁相切，球环段(11)内壁也为球弧形，且球环段(11)壁厚小于或等于所述直筒段(12)，球环段(11)的端部为异型筒小端(13)，直筒段(12)的端部为异型筒大端(14)，球环过渡异型筒体(1)的轴向高度为h；所述直筒段(12)外径为4100mm，壁厚为460mm，h＝2100mm，球环段(11)与直筒段(12)的轴向长度比值为0.7：1；

其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：

锻造出中间坯实体，所述中间坯实体形状为锥形筒，锥形筒的大端端面外径为4100mm，壁厚为465mm，锥形筒轴向高度为2300mm，锥形筒母线与轴线夹角为4°，用压机以压下量为200mm对中间坯实体进行镦粗，对镦粗后的锻件多余部分进行切削修整，得到需要的球环过渡异型筒体(1)锻件。

3.如权利要求1或2所述的球环过渡异型筒体锻件的制造方法，其特征在于，所述中间坯实体的材质为20钢、35钢、16Mn钢、20Mn钢、16MND5钢、18MND5钢、SA508系列钢、20MnMo钢、20MnNiMo钢、20MnMoNb钢、2.25Cr-1Mo钢、14Cr1Mo钢、35CrMo钢、15CrMo钢或2.25Cr-1Mo-0.25V钢。