[发明专利]核电水室整体顶盖的塑性成形工艺及其所用智能锻造压机

摘要

本发明公开了一种核电水室整体顶盖的塑性成形工艺及其所用智能锻造压机，其工艺步骤依次为：三维建模对模型进行模拟、使用大型LCD近净成形获得坯料、顶部弧面智能塑性成形和圆柱侧面环形智能塑性成形，智能锻造压机的垂直机架固定于地面，其上的主工作缸带动活动横梁纵向滑动，旋转工作台能绕竖直的轴转动定位于活动横梁的移动工作台上，垂直机架上的支撑缸带动水平机架纵向运动，水平机架上水平工作缸与沿水平方向能够伸缩的智能辅助压头对应，智能主压头纵向能伸缩固定定位于垂直机架上，传感系统用于感应到锻件温度、压头压力和锻件金属流动信息，本发明获得的水室整体顶盖精度高、节省材料、加工周期短、锻造柔性高、加工成本低。

主权项

一种核电水室整体顶盖的塑性成形工艺，其特征在于：具体步骤如下：步骤一：对锻件进行三维建模并采用有限元分析软件对模型进行塑性变形的数字模拟，得到智能锻造前后锻件的几何尺寸值；步骤二：使用大型LCD近净成形，得到步骤一所模拟的智能锻造前的锻件尺寸外形；步骤三：顶部弧面智能塑性成形：将LCD成形的坯料定位在支撑装置上，智能锻造压机启动，主缸垂直向上运动推动坯料与智能锻压机智能主压头接触挤压，智能主压头挤压坯料进行塑性锻造成形，同时旋转工作台带动坯料在水平面内沿主缸的轴心作旋转运动，从而完成水室整体顶盖顶部弧面的塑性锻造成形，在锻造过程中，传感系统直接或间接实时反馈坯料温度、压头挤压力大小和坯料金属流动位移数据给智能锻造压机的控制系统，控制系统根据传感系统反馈的数据控制智能塑性成形液压机施力，同时控制旋转工作台的转动速度来改变压头的施力特征，所述施力特征包括压头压入高温金属坯料形成的分布作用力的分布形态、大小总值、施加方位；步骤四：圆柱侧面环形智能塑性成形：水室整体顶盖顶部弧面塑性锻造成形完成以后，主缸继续垂直向上运动一定距离，从而推动智能锻造压机的活动横梁、移动工作台、旋转工作台、模具和坯料锻件一起垂直向上运动，与此同时主压头与主缸同步向上运动，主缸运动到位的同时，四个水平机架的支撑液压缸向下运动一定距离，使水平缸到达加工位置，智能辅助压头伸出顶住水室整体顶盖圆柱面侧面的内表面，水平缸顶杆向前运动推动坯料与智能锻压机智能辅助压头接触挤压，智能辅助压头和水平缸顶杆上的模具挤压坯料进行塑性锻造成形，同时旋转工作台带动坯料在水平面内沿主缸的轴心作旋转运动，从而完成水室整体顶盖圆柱侧面的塑性锻造成形，在锻造过程中，传感系统直接或间接实时反馈坯料温度、压头挤压力大小和坯料金属流动位移数据给控制系统，控制系统根据传感系统反馈的数据控制智能塑性成形液压机施力，同时控制旋转工作台的转动速度来改变压头的施力特征，所述施力特征包括压头压入高温金属坯料形成的分布作用力的分布形态、大小总值、施加方位。