[發(fā)明專利]大型核電用球形封頭產(chǎn)品的成型方法及成型模具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910056998.6
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101844291A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡朝備;趙喜林;董屹;王宗行;賈天義;閆志忠;楊觀強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海重型機(jī)器鍛件廠;上海重型機(jī)器廠有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21J1/04;C21D1/00;B21D22/02;B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍛壓成型方法，具體涉及一種大型核電用球形封頭產(chǎn)品的成型方法。本發(fā)明還涉及一種成型模具。

背景技術(shù)

核電項(xiàng)目中需要使用到大型的壓力容器設(shè)備，這種壓力容器是由兩個球形封頭與多個筒體組合，并通過環(huán)縫堆焊形成的密閉容器。因此這種等壁厚的碗狀球形封頭是核電設(shè)備中的關(guān)鍵零件。

隨著壓力容器容積的加大，球形封頭的開口直徑隨之加大，用于加工這種球形封頭的圓餅坯料直徑則更加的大，目前已知在生產(chǎn)的封頭圓餅坯料直徑在7200mm左右。

目前球形封頭的加工方法是，采用這種大型的整體圓餅坯料，在開口成形模具中，利用球形凸模進(jìn)行沖壓成形。用這種方法生產(chǎn)鍛件，存在加工余量大，所需坯料重量大，制造成本高，產(chǎn)品質(zhì)量差等許多不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型核電用球形封頭產(chǎn)品的成型方法，它可以提高封頭的質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明大型核電用球形封頭產(chǎn)品的成型方法的技術(shù)解決方案為，通過以下步驟進(jìn)行球形封頭的成型：

第一步，鍛壓；采用鐓粗--強(qiáng)壓--中心壓實(shí)法，壓實(shí)坯料--鐓剝完工毛坯的工藝方法，鍛出直徑不小于5米的圓餅坯料；

第二步，加工坯料；鍛壓結(jié)束后進(jìn)行鍛后熱處理，而后對坯料進(jìn)行探傷，確保坯料無內(nèi)在缺陷；然后對坯料進(jìn)行機(jī)加工，將加工余量去除，并保證工件的表面粗糙度；最后進(jìn)行熱處理，采取相應(yīng)除應(yīng)力回火熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力，避免沖壓過程因應(yīng)力導(dǎo)致的裂紋；

第三步，沖壓成型。

a、安裝成型模具；將成型模具的上模固定連接于壓機(jī)的上砧座上，將連接有下模的下模圈放置于壓機(jī)的臺面上；安裝時確保上模外表面、下模內(nèi)表面及下模圈同心，并使裝配高度不大于上砧座的抬升高度；

b、將模具預(yù)熱；

c、將毛坯加熱后放置于下模上；

d、將毛坯沖壓成型。

本發(fā)明還提供一種成型模具，其技術(shù)解決方案為：

包括上模、下模、下模圈；上模設(shè)置于下模的上方，下模圈設(shè)置于下模的底部；上模外表面、下模內(nèi)表面及下模圈同心；上模為半球形的沖壓頭，其直徑與球形封頭的內(nèi)徑相同；下模內(nèi)表面的形狀、直徑與球形封頭的外表面相同。

本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是：

本發(fā)明采用成形模具進(jìn)行成型，不僅能夠大大提高封頭的表面質(zhì)量，沖型的壁厚均勻，不會因變形不均勻造成微裂紋的產(chǎn)生，使封頭的外形質(zhì)量更好；而且能更好地貼合模具表面，更好地修整外形，無需額外的加放余量，封頭的外形尺寸及圓度更優(yōu)。

本發(fā)明操作簡單，成型可靠性高，外形尺寸好，加工周期短。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是圓餅坯料的示意圖；

圖2是本發(fā)明成形模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是將模具安裝于壓機(jī)上，并將毛坯置于模具的示意圖；

圖4是在模具上將毛坯沖壓成型示意圖。

圖中，1上模，2下模，3下模圈，4螺栓，5上砧座。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明大型核電用球形封頭產(chǎn)品的成型方法，通過以下步驟進(jìn)行球形封頭的成型：

第一步，鍛壓；采用鐓粗--強(qiáng)壓--中心壓實(shí)法，壓實(shí)坯料--鐓剝完工毛坯的工藝方法，鍛出如圖1所示的直徑不小于5米的圓餅坯料。

在保證鍛造比，同時保證質(zhì)量的前提下，通過交叉鐓剝，鍛出圓餅狀毛坯。此步驟的關(guān)鍵在于保證質(zhì)量，這將決定封頭的各種性能的好壞。

第二步，加工毛坯；鍛壓結(jié)束后進(jìn)行鍛后熱處理，而后對坯料進(jìn)行探傷，確保坯料無內(nèi)在缺陷后，對坯料進(jìn)行機(jī)加工，將加工余量去除，并保證工件的表面粗糙度；最后進(jìn)行熱處理，采取相應(yīng)除應(yīng)力回火熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力，避免沖壓過程因應(yīng)力導(dǎo)致的裂紋；為下一步?jīng)_壓變形做準(zhǔn)備。

第三步，沖壓成型。成型過程在一套成型模具上進(jìn)行。

如圖2所示，成型模具包括上模1、下模2、下模圈3；下模圈3設(shè)置于下模2的底部。

上模1為凸模，其形狀為半球形的沖壓頭，直徑與球形封頭的內(nèi)徑相同。在保證必需的剛度和強(qiáng)度要求下，為減輕上模1的重量，可進(jìn)行上模1的內(nèi)部鏤空，即有規(guī)律的挖空。

下模2為凹模，其內(nèi)表面的形狀、直徑與球形封頭的外表面直徑相同，并在成型能夠緊密接觸；從保證強(qiáng)度和減輕模具重量考慮，下模2的外部為鏤空，即有規(guī)律的去取部分材料。

本發(fā)明在下模2的底部設(shè)置有下模圈3，防止封頭圓弧最低點(diǎn)接觸臺面。

1、安裝模具；