[發明專利]一種錐筒形鍛件的成形模具及其成形方法

有效

• 申請號: 201210400976.9
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN103008521A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李國輝;陳曉峰;劉信祖;邰清安;臧德昌
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21K3/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

技術領域

本發明屬于冶金系統鍛造技術領域，特別是涉及一種錐筒形鍛件的成形模具及其成形方法。

背景技術

某燃氣輪機的前錐壁零件近似錐筒形，該零件的最大外徑為Ф536mm，最小內徑為Ф205mm，高度為357mm，鍛件的截面形狀如圖1所示。這種高度較高的錐筒形鍛件成形難度極大，且變形量不易控制。通常情況下這種鍛件會設計為截面為矩形的環形鍛件，但在首批生產時，采用該設計方法鍛件在淬火加回火后本體的塑性、沖擊韌性很低，無法滿足標準的要求，且鍛件余量較大，材料浪費嚴重；在之后的生產中采用分三段鍛造、最終焊接成形的工藝方法，這種方法雖然在一定程度上減少了材料浪費，但在實際生產過程中存在嚴重的技術問題：焊縫為鑄態組織，其沖擊韌度低，極易出現焊縫開裂現象。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種可減少鍛件余量、降低材料消耗、改善鍛件性能的錐筒形鍛件的成形模具及其成形方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種錐筒形鍛件的成形模具，包括沖頭及漏盤，所述沖頭由第一沖頭、第二沖頭及第三沖頭組成，所述漏盤具有與沖頭相對應的通孔；所述第一沖頭、第二沖頭及第三沖頭的錐度逐漸增大。

所述第一沖頭的錐度為6～10°。

所述第二沖頭的錐度為15～20°。

所述第三沖頭的錐度為25～30°。

所述的錐筒形鍛件的成形方法，包括如下步驟：

步驟一：鐓粗

將棒材加熱保溫后放入漏盤的通孔內進行鐓粗；

步驟二：壓窩

將步驟一加工后的熱狀態毛坯放入漏盤的通孔內，用第一沖頭進行壓窩；

步驟三：一次擴孔

將步驟二加工后的熱狀態毛坯放入漏盤的通孔內，用第二沖頭進行一次擴孔；

步驟四：二次擴孔、沖孔

將步驟三加工后的熱狀態毛坯放入漏盤的通孔內，用第三沖頭進行二次擴孔；并用直沖頭將熱狀態毛坯底部中心處的剩余底片沖掉；

步驟五：整形

將步驟四加工后的熱狀態毛坯放入漏盤的通孔內，按鍛件圖的要求進行整形。

本發明的有益效果：

本發明的成形方法可減少鍛件余量、降低材料消耗、改善鍛件性能，并且不存在焊縫開裂現象，滿足設計標準的要求。采用本發明的成形方法后，每個鍛件原材料消耗由原來的600Kg降低至277.7Kg，材料利用率提高54%。

附圖說明

圖1為某燃氣輪機的前錐壁零件（錐筒形鍛件）的結構示意圖；

圖2為本發明的成形模具的第一沖頭的結構示意圖；

圖3為本發明的成形模具的第二沖頭的結構示意圖；

圖4為本發明的成形模具的第三沖頭的結構示意圖；

圖5為本發明的成形模具的漏盤的結構示意圖；

圖中，1—第一沖頭，2—第二沖頭，3—第三沖頭，4—漏盤，5—通孔。

具體實施方式

如圖2～5所示，一種錐筒形鍛件的成形模具，包括沖頭及漏盤4，所述沖頭由第一沖頭1、第二沖頭2及第三沖頭3組成，所述漏盤4具有與沖頭相對應的通孔5；所述第一沖頭1、第二沖頭2及第三沖頭3的錐度逐漸增大。

所述第一沖頭1的錐度為7°，所述第二沖頭2的錐度為18°，所述第三沖頭3的錐度為28°。

所述的錐筒形鍛件的成形方法，包括如下步驟：

步驟一：鐓粗

原材料采用1Cr17Ni2不銹鋼Ф250mm大規格棒材，將棒材加熱至1150～1180℃后保溫，然后放入漏盤4的通孔5內鐓粗至高度330±10mm；

步驟二：壓窩

將步驟一加工后的熱狀態毛坯放入漏盤4的通孔5內，用第一沖頭1壓進深度約276mm；

步驟三：一次擴孔

將步驟二加工后的熱狀態毛坯放入漏盤4的通孔5內，用第二沖頭2壓進深度約245mm；

步驟四：二次擴孔、沖孔

將步驟三加工后的熱狀態毛坯放入漏盤4的通孔5內，用第三沖頭3壓進深度約303mm；并用Ф120mm的直沖頭將熱狀態毛坯底部中心處的剩余底片沖掉；

步驟五：整形

將步驟四加工后的熱狀態毛坯放入漏盤4的通孔5內，按鍛件圖的要求進行整形。

步驟四中所述的直沖頭為通用的簡易工裝。