[實用新型]一種核電主管道毛坯管嘴凸臺沖孔模具

有效

• 申請號: 201520567904.2
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN204934324U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 李艷麗;王澤忠;李海榮
• 申請（專利權）人: 四川工程職業技術學院
• 主分類號: B21D28/34
• 分類號: B21D28/34
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本實用新型屬于核電設備加工領域，涉及核電主管道毛坯的鍛造的一種模具，尤其涉及核電主管道毛坯管嘴凸臺沖孔模具。

背景技術

面對當今全球能源的嚴峻形勢，使開發核能成為當今解決能源問題的重要途徑。AP1000壓水堆核電技術是美國西屋公司設計的第三代大型核電機型，是目前世界最先進的核電設備。其主要特點是使用壽命達到60年，單堆裝機容量達到125萬千瓦。主管道是核套內的關鍵設備之一，是連接反應堆壓力容器和蒸汽發生器的大型厚壁承壓管道，被稱為核電站的“主動脈”。

參見圖1，該主管道有兩個沿軸向分布的徑向管嘴，兩個管嘴在管道周面上呈一定夾角。為使管嘴具有足夠的壁厚，滿足強度要求，管嘴的外輪廓設計為凸臺結構。

該管道的制造工藝是，先鍛造管道毛坯，然后進行機械加工，包括車外圓、鏜中心孔、銑管嘴內孔。

用于制造該管道的材料為超低碳奧氏體不銹鋼，該材料無同素異形轉變，工件的金相組織和性能主要取決于鍛造工藝。鍛造主要難點是兩個管嘴凸臺的成形，一次加熱鍛壓的變形量是不夠的，往往需要反復多次加熱鍛壓，才能使凸臺輪廓充型飽滿，問題在于，多次加熱累計時間很長，會導致材料的晶粒粗大，力學性能不合格，故鍛件廢品率較高，經濟損失巨大，成為亟待解決的問題。

發明內容

針對以上問題，本實用新型提供一種核電主管道鍛造毛坯管嘴凸臺的沖孔模具。運用該模具熱沖核電主管道管嘴孔，可加大管嘴凸臺成型過程的變形量，使凸臺輪廓快速成型，從而減少反復加熱的次數和時間，避免管嘴部分的材料晶粒粗大。其技術解決方案是：

一種核電主管道毛坯管嘴凸臺沖孔模具，該模具由沖頭和下模組成，其特征在于：所述沖頭包括沖頭根和沖頭本體，二者是整體結構；所述沖頭本體是圓錐柱；所述下模由模座和模體構成，所述模體固定在模座上；所述模體上設有沖頭導引孔，該沖頭導引孔是圓錐孔，其錐度與沖頭本體的錐度一致；所述模座、模體之間的空間構成管嘴凸臺安裝槽，該安裝槽的輪廓與管嘴凸臺的輪廓一致；所述模座上設有定位槽，槽內裝有定位塊。

所述沖頭本體的最大直徑小于成品核電主管道管嘴內孔直徑。

本實用新型的有益效果：

利用此模具在鍛造過程中熱沖管嘴內孔，利用沖孔變形量來增大管嘴凸臺成型變形量，使凸臺輪廓快速飽滿，從而減少反復加熱的次數和時間，避免材料晶粒粗大，極大地提高了鍛件合格率，經濟效果非常顯著。

附圖說明

圖1是成品核電主管道的結構圖

圖2是圖1的剖視圖

圖3是沖孔模具的沖頭結構示意圖

圖4是沖孔模具的下模結構示意圖

圖中標號表示：1：沖頭，1-2：沖頭根，1-1：沖頭本體，2：下模，2-1：模座，2-2：模體，2-3：沖頭導向孔，2-4：管嘴凸臺安裝槽，2-5：定位塊，3：核電主管道的管嘴。

具體實施方式：

參見圖3、圖4，本沖孔模具由沖頭1、下模2組成。

所述沖頭1具有整體結構的沖頭本體1-1、沖頭根1-2，沖頭本體1-1的形狀是圓錐柱，其最大直徑小于成品核電主管道的管嘴內孔直徑，為后序加工管嘴內孔留出加工余量，沖頭根1-2用于與水壓機壓頭連接。

所述下模2具有模座2-1、模體2-2；模體2-2固定在模座2-1上，模體2-2上有沖頭導引孔2-3，該沖頭導引孔2-3是圓錐孔，其錐度與沖頭本體1-1的錐度一致；模座2-1、模體2-2之間的空間構成管嘴凸臺安裝槽2-4，該安裝槽2-4的輪廓與管嘴凸臺的輪廓一致；在模座2-1上設有定位槽，槽內裝有定位塊2-5。

管嘴凸臺的鍛造步驟如下：

1、用普通模具鍛壓出管嘴凸臺的雛形；

2、再用本沖孔模具進一步鍛造管嘴凸臺，熱沖管嘴內孔，步驟是：

（1）、將沖頭安裝在水壓機的壓頭上，將下模固定在水壓機的工作平臺上，與沖頭相對應，沖前預熱沖模；

（2）、將管坯加熱后，將其管嘴凸臺裝進下模安裝槽，并由定位塊定位；

（3）、啟動水壓機，將沖頭壓進管嘴凸臺，對凸臺進行由內向外的反擠壓，利用沖孔變形量使凸臺輪廓快速飽滿，在此過程中，沖頭伸進沖模上的導引孔，直至與導引孔貼合，在管嘴凸臺上沖出一個喇叭狀盲孔。