[發(fā)明專利]大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110272484.1
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102441598A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭義;張文輝;劉穎;劉凱泉;趙德利;李家駒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一重型機(jī)械股份公司;天津重型裝備工程研究有限公司
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務(wù)所 23207
• 代理人: 果浯溪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法，屬于鍛造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，針對核電站運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，在新一代核反應(yīng)堆容器的設(shè)計(jì)中要求盡量減少焊縫的存在，這樣就產(chǎn)生了各種整合有法蘭、支承塊等附加物的封頭。這些封頭可歸結(jié)為帶有寬厚法蘭的碗型件，突出的技術(shù)難度在于鍛件各部位壁厚差別大，使它無法用傳統(tǒng)等壁厚封頭的成形工藝進(jìn)行制造。傳統(tǒng)的等壁厚成形工藝方法沖壓加工此類碗形件，為包絡(luò)法蘭部分，板坯厚度要加大到封頭壁厚的兩倍左右。這樣產(chǎn)生的后果：一是沖形力增加，現(xiàn)有壓力機(jī)無法滿足；二是加工余量加大，材料利用率降低，生產(chǎn)周期加長。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述鍛造技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法，該大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法不僅能根據(jù)其壁厚要求鍛造出大型帶法蘭的碗型件，而且鍛后其形狀與零件形狀相接近。

本發(fā)明解決其技術(shù)難題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法分為以下步驟進(jìn)行：

第一步，首先確定所要鍛造大型帶法蘭的碗型件的具體尺寸，封頭下口直徑D0、封頭弧面半徑R0、封頭下肩臺階t1、封頭上肩臺階t3、封頭厚度t2和封頭肩的厚度H0；

第二步，設(shè)計(jì)制造板坯料，其外形尺寸如下：

D₁=D₀+Δ₁?，?T₁=t₁+Δ₂?，?T₂=t₂+Δ₃?，H=H₀+Δ₄?，Θ=5～15°

Δ₁、Δ₂、Δ₃、Δ₄為余量，其中：Δ₁=?D₀×(0.5～1)%，Δ₂=?t₁×(5～10)%

Δ₃=?t₂×(15～25)%，Δ₄=?H₀×(1～3)%；

第三步，設(shè)計(jì)制造沖頭和下模，下模各部分按碗型件封頭的內(nèi)型制造，沖頭各部分按碗型件封頭的法蘭制造，尺寸如下：

D₂=D₀+Δ₅，T₃=t₃+Δ₆，R=R₀-Δ₇，D₃=D₀-2t₁-Δ₈，α=3～8°

Δ₅、Δ₆、Δ₇、Δ₈為余量；其中：Δ₅=20～50mm，Δ₆=10～30mm，Δ₇=0～20mm，

Δ₈=0～20mm；

第四步，沖壓時(shí)沖頭由連接螺栓固定連接在水壓機(jī)上，下模固定在工作臺上方；板坯料置于下模之上、沖頭下，使用水壓機(jī)將沖頭向下沖壓，沖頭沖壓板坯料，板坯料沿下模拉伸成型，出模冷卻。

本發(fā)明的有益效果是：使用經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的非等厚度板坯和工裝附助模具進(jìn)行沖壓成形，這種鍛造方法避免了因包絡(luò)法蘭而增厚的部分在沖形時(shí)對金屬流動造成阻礙引發(fā)的局部集中減薄問題，并且因其特殊的板坯外形結(jié)構(gòu)，使得成型后的封頭鍛件的外形接近于其零件外形輪廓。這種近終成形技術(shù)在減少加工余量的同時(shí)更好的保留了金屬流線，有效的提升了產(chǎn)品性能。不但解決了帶法蘭的碗型件的成形問題，并且具有材料利用率高、生產(chǎn)效率高、成形質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法中的碗型件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法沖頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法板坯料結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明大型帶法蘭的碗型件低損傷沖壓成型方法下模結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中?1、連接螺栓，2、沖頭，3、板坯料，4、下模，5、工作臺。

具體實(shí)施方式