[發明專利]一種大型盤類件的旋轉鍛造方法及鍛造裝置

無效

• 申請號: 201010198945.0
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101862807A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 張琦;趙升噸;陶文琉;葉長青;喬社寧;張海存
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安陜鼓動力股份有限公司
• 主分類號: B21K1/32
• 分類號: B21K1/32;B21J5/02;B21J13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

1.一種大型盤類件的旋轉鍛造方法，其特征在于按照以下步驟：

A.鍛造模具的設計

使鍛造模具由上鍛模和下模組成，將上鍛模設計為由一條或者多條矩形長條狀鍛模組件構成的軸對稱結構，所述矩形長條狀鍛模組件的垂直截面下輪廓與被加工的大型盤類工件中心截面的上輪廓相同；

B.坯料準備、預鍛分流槽

準備圓板或圓形坯料并加熱到坯料金屬材料的始鍛溫度；然后在該坯料上預先鍛造出分流槽；再將預鍛件加熱至始鍛溫度；

C.定位坯料

將以上預鍛并加熱后的坯料固定在鍛造模具的下模上，使坯料的中心軸、以及上鍛模和下模的中心軸同軸；

D.分步旋轉鍛造

1)首先使上鍛模以壓下量H₁鍛造坯料的局部，成形后升起上鍛模，使上鍛模和下模繞其中心軸相對旋轉一角度α，緊接著再次使上鍛模以壓下量H₁鍛造坯料局部，依此循環至上鍛模和下模繞其中心軸相對旋轉一圈；

2)改變上鍛模的壓下量，使上鍛模以壓下量H₂鍛造坯料的局部，成形后升起上鍛模，使上鍛模和下模繞其中心軸相對旋轉一角度α，緊接著再次使上鍛模以壓下量H₂鍛造坯料局部，依此循環至上鍛模和下模繞其中心軸相對旋轉一圈；所述壓下量H₂大于壓下量H₁；

3)按照以上步驟1)至2)的規律，使上鍛模和下模相對旋轉從而對坯料進行反復多圈旋轉鍛造，每一圈旋轉鍛造的壓下量均大于上一圈的壓下量，當坯料被鍛造成設計形狀后，旋轉鍛造結束。

2.根據權利要求1所述大型盤類件的旋轉鍛造方法，其特征在于，步驟B中，在坯料上預鍛分流槽時，采用整體模鍛方法成形或者分步旋轉鍛造方法。

3.根據權利要求1所述大型盤類件的旋轉鍛造方法，其特征在于，步驟D中，當上鍛模和下模繞其中心軸相對旋轉時：使下模不動，上鍛模繞其中心軸旋轉；或者使上鍛模不動，下模繞其中心軸旋轉。

4.根據權利要求1所述大型盤類件的旋轉鍛造方法，其特征在于，步驟D中，所述壓下量H1小于坯料厚度的8％；角度α小于arctan(b/d)，其中b為組成上鍛模的矩形長條狀鍛模組件的寬度，d為鍛造過程中圓形坯料的外直徑。

5.一種實現權利要求1所述旋轉鍛造方法的鍛造裝置，包括水平設置的上模組件以及設置于上模組件正下方的下模(3)，其特征在于：所述上模組件包括一上模板(11)，上模板(1.1)的下端面中部設有一水平的旋轉盤(1.2)，旋轉盤(1.2)的下端面固定設有旋轉鍛模(1.3)，所述旋轉鍛模(1.3)由一條或者多條矩形長條狀鍛模組件構成，所述矩形長條狀鍛模組件的垂直截面的下輪廓與被加工的大型盤類工件的中心截面的上輪廓相同；旋轉鍛模(1.3)的中心軸與旋轉盤(1.2)的回轉軸同軸。

6.根據權利要求5所述的鍛造裝置，其特征在于：所述旋轉鍛模(1.3)由一條矩形長條狀鍛模組件構成，所述旋轉鍛模(1.3)的中心軸是垂直于長條狀鍛模組件軸向且過其中心的軸。

7.根據權利要求5所述的鍛造裝置，其特征在于：所述旋轉鍛模(1.3)由兩條矩形長條狀的鍛模組件相互垂直構成，使旋轉鍛模(1.3)呈“十字”形一體式結構。

8.根據權利要求5所述的鍛造裝置，其特征在于：所述旋轉鍛模(1.3)由三條矩形長條狀鍛模組件相互均勻交叉構成，使旋轉鍛模(1.3)呈一體式結構。

9.根據權利要求5所述的鍛造裝置，其特征在于：上模板(1.1)的下端面中心位置設有圓形凹槽，該圓形凹槽口固定設有環形壓圈(1.4)，所述旋轉盤(1.2)通過連接軸(5)、大螺母(8)和鍵(7)使旋轉盤(12)平行且緊貼上模板(1.1)的下端面，所述環形壓圈(1.4)中心孔上設有圓柱滾子軸承(6)，連接軸(5)安裝于圓柱滾子軸承(6)上，所述圓柱滾子軸承(6)使旋轉盤(1.2)易于沿回轉軸轉動。

10.根據權利要求5所述的鍛造裝置，其特征在于：所述旋轉盤(1.2)的外側設有外齒圈，所述齒圈通過齒輪或鏈條嚙合的方式與驅動設備連接。