[发明专利]异形筒体的锻造成形方法

说明书

本发明提供一种异形筒体的锻造成形方法，包括以下步骤：第一步，将钢锭通过镦粗、拔长、切底、切冒，形成圆柱形坯料；第二步，将圆柱形坯料再次镦粗，冲孔；第三步，将带孔的圆柱形坯料通过台阶形芯棒拔长后内部形成台阶形内孔；第四步，再次使用台阶形芯棒扩孔；第五步，使用台阶形芯棒和套筒配合将坯料逐段拔长；第六步，完成异形筒体的最终成形。本发明的方法可以有效的完成内孔台阶差较大筒体锻件的成形，避免通过直筒体加工成形带来的巨大的材料和工时浪费。

技术领域

本发明涉及锻造领域，特别涉及一种异形筒体的锻造成形方法。

背景技术

随着我国工业化进程的加深，我国的基础装备也在不断朝着大型化、一体化、高质量等方向迈进，而伴随着核电、化工等相关行业技术的不断升级，这些行业所需的设备零件也不断的升级换代，对产品的技术要求也越来越高，形状也越来越复杂，相应的对设备制造商也提出了更大的难度和挑战。

筒体类锻件在核电、化工等行业占有着巨大的比例，虽然直筒体类锻件在其中占据着绝大部分的比例，但是在相关行业的发展过程中，异形类筒体也越来越多。例如内孔端部带有大台阶差的台阶筒体。由于普通的成形方法通常在锻件成形中不会考虑内孔台阶的成形，因此对于内孔带有台阶的筒体，一般是通过锻制成等壁厚直筒体，最终通过机加工完成最终成形。但是这样不仅零件的材料利用率很低，而且也极大地耗费加工工时。此外，对于两个内台阶孔具有较大的直径差的筒体，无法通过常用的普通扩孔锻造法来完成最终成形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种异形筒体的锻造成形方法，通过该方法可以有效的完成内孔台阶差较大筒体锻件的成形，避免通过直筒体加工成形带来的巨大的材料和工时浪费。

为解决该技术问题，本发明提供一种异形筒体的锻造成形方法，包括以下步骤：

第一步，将钢锭通过镦粗、拔长、切底、切冒，形成圆柱形坯料；

第二步，将圆柱形坯料再次镦粗，并冲制内孔，内孔直径为圆柱形坯料直径的三分之一，之后将内孔扩大；

第三步，将带孔的圆柱形坯料通过台阶形芯棒拔长后内部形成台阶形内孔，所述台阶形内孔具有圆柱形的第一孔体和第二孔体，所述第一孔体的直径大于第二孔体，第一孔体和第二孔体之间具有环形的孔体台阶面，并在芯棒台阶面对应的筒体外部形成外部台阶面，在此步骤中所述外部台阶面与台阶形内孔的孔体台阶面径向宽度之和大于最终成形的异形筒体的孔体台阶面的径向宽度；

第四步，再次使用台阶形芯棒扩孔，扩孔时先将第一孔体扩孔锻压，再扩第二孔体，之后将第三步中的外部台阶面的宽度缩小至原宽度的三分之二；

第五步，使用台阶形芯棒和套筒配合将坯料逐段拔长，所述套筒的径向环形面的厚度与所述芯棒台阶面的宽度之和要大于最终成形的孔体台阶面的宽度；

第六步，完成异形筒体的最终成形，最终成形的异形筒体具有圆柱形筒体，内部形成有台阶形内孔，所述台阶形内孔具有圆柱形的第一孔体和第二孔体，所述第一孔体的直径大于第二孔体，第一孔体和第二孔体之间具有环形的孔体台阶面。

优选地，第六步中，所述第二孔体轴向长度小于等于整个筒体长度的三分之一。

优选地，第六步中，所述异形筒体的轴向长度为3000毫米，所述第二孔体轴向长度小于等于1000毫米。

优选地，第六步中，所述环形孔体台阶面的宽度大于所述第一孔体直径的五分之一的宽度。

优选地，第六步中，所述环形孔体台阶面的宽度为400毫米。

优选地，第二步中，通过12000吨大型自由锻液压机整体镦粗圆柱形坯料至其高度为1600毫米，并将内孔直径冲制为1300毫米。