[发明专利]一种模具钢大型模块锻件的热加工方法

摘要

一种模具钢大型模块锻件的热加工方法，其特征是采用“四火锻造法”，即“宝塔定型、头尾重压、先扁后宽、波浪分锻”的锻造成材方式：(1)一火加热，钢锭头部压把；(2)二火加热，镦粗变形；(3)三火加热，镦粗坯“宝塔定型”：钢坯表面轻压后，取温差较大的两个面为扁面，大压下量锻压；尾部出现中心内凹时，中部锻压；(4)四火加热，模块成材：“头尾重压”使锻件变成头尾外凸的中间坯；“先扁后宽，波浪分锻”使中间坯锻成波浪形半成品；锻件调头锻成表面平整的成品。实施本发明生产的5CrNiMo热作模具钢和S55C、40Cr、3CrMo等塑料模具钢的大型模块锻件，具有工艺简单、生产组织便捷、制造成本低的特点，成品模块锻件质量好，提高成材率≥2.5％。

主权项

1.一种模具钢大型模块锻件的热加工方法，其特征是采用“四火强化锻造方法”，将传统的“五火锻造方法”中的“三火加热，锻坯炉外翻身”改成“宝塔定型、头尾重压”的锻打方式，“四火中间坯拔长、五火成材”的二火锻造方式，合并后改成“先扁后宽，波浪分锻”的一火锻造成材方式：第一步，钢锭一火加热，钢锭压把锻造：(1)钢锭加热时，根据模具钢的不同钢种情况，按常规加热工艺要求，控制冷钢锭、热钢锭的入炉温度，以及加热温度和保温时间；(2)锻压机对钢锭头部进行压把变形锻造；第二步，钢锭回炉二火加热，钢锭镦粗变形：(1)压把后的钢锭阴面向上，回加热炉第二次加热；(2)回炉加热温度及保温时间，按模具钢具体钢种的常规工艺要求；(3)锻压机锻打，使钢锭变形镦粗锻比1.5～2；第三步，镦粗坯三火加热，采用“宝塔定型”的锻打方式将镦粗锻坯变形至“宝塔形”锻坯：(1)镦粗坯回加热炉第三次加热；加热时，将镦粗坯翻转90度回炉加热，回炉加热温度及保温时间，按模具钢具体钢种的常规工艺要求；(2)锻压机锻打镦粗锻坯，变形过程是：锭→方或/和扁方→扁；(3)以“宝塔定型”方式进行变形锻打：先在镦粗坯表面轻压1～3遍；再取钢锭温差较大的两个面为模块锻件的扁面，以150～200mm的压下量进行锻压；当钢锭尾部出现中心内凹时，马上对钢锭中段部位进行锻压，使其变形为“宝塔形锻件”；第四步，将“宝塔形”锻件回炉四火加热，锻打成合格模块：(1)锻件阴面向上回炉加热，回炉加热温度及保温时间，按模具钢具体钢种的常规工艺要求；(2)以“头尾重压”的锻打方式，使锻件变成头、尾外凸的B1×H1中间坯，B1＝B+150～250mm，H1＝H+150～250mm，B、H分别是成品模块的宽度、厚度；(3)锻件拔长时，先需轻压1～3遍，再尽量加大压下量，压下量是150～200mm；(4)锻件拔长和模块成材过程中始终执行“先扁后宽”的操作方式，“先扁后宽”是指成材锻造时，先扁部后宽部，分1～5次对锻件变形；(5)模块成材时，首先采用“波浪分锻”的锻造变形方式，将中间坯变成表面呈波浪形的B2×H2锻件，B2＝B+80～150mm，H2＝H+120～200mm；其次，取坯料X位置处连续阶梯走扁，L1＝(0.6～0.8)×L，L1是坯料X位置的长度，L是坯料的长度，锻压过程中防止超宽，适时锻压宽部，当厚度＝H+80～100mm时，旋转90度，利用宽展所形成圆弧切尾；最后，当宽度＝B+10～50mm、厚度＝H+10～30mm时，以小而均的变形量将锻件锻成表面平整的B×H成品规格；(6)锻件调头，以相同的“先扁后宽，波浪分锻”方式，将锻件头部锻成表面平整的B×H成品规格。