[發(fā)明專利]錐形筒體鍛件成形過程中間坯和預制坯的設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910011180.2
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101537468A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 孫明月;李世鍵;陸善平;李殿中;李依依;孫嫘;孫海燕;程鞏固;劉志穎;劉曉光
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;二重集團(德陽)重型裝備股份有限公司
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06;B21J5/12;G06F17/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發(fā)明屬于鍛造領域，具體地說就是一種核電和加氫反應器錐形筒體鍛件成形過程中間坯和預制坯的設計方法，它適用于核電和加氫反應器錐形筒體鍛件成形的工藝設計和制造過程。

背景技術

錐形筒體是核電蒸發(fā)器和石化加氫反應器最重要的部件之一，鍛件往往重達百余噸，直徑超過5米，由于其特殊的服役環(huán)境，對鍛件的組織和性能存在極高的要求，制造難度非常大，目前我國該類鍛件絕大部分依賴進口，有時甚至花錢也買不到，嚴重制約了我國核電和石油化工行業(yè)的發(fā)展。

傳統(tǒng)的錐形筒體鍛件成形十分困難，擴孔過程中鍛件錐度發(fā)生動態(tài)變化，成形過程難以控制，鍛造過程控制不好就會使鍛件錐度不合格，造成鍛件報廢，損失巨大。因此，常規(guī)做法是將鍛件制成直筒，然后通過機械加工的方法獲得錐形筒體。這樣雖然比較保險，但增加了鍛件的加工余量，造成了極大的浪費，同時需要更大的鋼錠，給熱加工上游鋼錠的制造帶來了困難。此外，將直筒加工成錐形筒體的過程將切斷鍛件固有的纖維流線，嚴重影響產品的組織性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種核電和加氫反應器錐形筒體鍛件成形過程中間坯和預制坯的設計方法，解決傳統(tǒng)的錐形筒體鍛件成形困難、加工尺寸精度不能保證的問題，采用該方法設計的中間坯和預制坯生產錐形筒體鍛件，能夠很好地控制鍛件的錐度，大大減少錐形筒體鍛件的加工余量，減小后續(xù)冷加工的難度，縮短產品的生產周期。

本發(fā)明的技術方案是：

一種錐形筒體鍛件成形過程中間坯和預制坯的設計方法，具體步驟如下：

1)采用解析法獲得了由中間坯到最終鍛件的擴孔過程中中間坯各部分尺寸的設計公式；

2)采用解析法獲得了由預制坯到中間坯的擴孔過程中預制坯各部分尺寸的設計公式；

3)采用有限元模擬技術對上述解析法獲得的公式進行了校核，獲得了預制坯和中間坯的設計公式中的關鍵系數(shù)。

所述步驟1)中，采用解析法獲得的由中間坯到最終鍛件的擴孔過程中，中間坯各部分尺寸的設計公式為：

H₁＝H₂/k₂??(k₂≥1)

t₁＝δ·t₂

R1=t12+k2(2R2t2-t22)2t1]]>

r1=t12+k2(2r2t2-t22)2t1]]>