[發明專利]一種球扁鋼雙孔模擠壓成型方法

有效

• 申請號: 201810523501.6
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108421839B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 程逸明;拓雷鋒;康喜唐;侯楠;李強;段政均;李樹偉
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: B21C35/02
• 分類號: B21C35/02;B21C35/03;B21C25/02;B21C23/32;B21C27/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種球扁鋼雙孔模擠壓成型方法。熱擠壓工藝操作步驟為：模具設計與制作→坯料加工→坯料加熱（環形爐預熱+感應爐加熱）→熱擠壓→矯直。在一個擠壓模承載面上加工兩個球扁鋼形模孔的設計；為降低扭曲或彎曲并保證擠壓出的球扁鋼不會頂撞出料設備設施，增加了出料引導管；采用了有限元模擬方法優化設計擠壓模具和擠壓工藝，預測了擠壓載荷。采用本發明方法制造出的球扁鋼滿足GB/T 9945?2001《熱軋球扁鋼》表面和尺寸要求，探索了除熱軋方法外的一種更為合理的熱擠壓成型方法。

技術領域

本發明涉及一種球扁鋼雙孔模擠壓成型方法，具體涉及一種奧氏體不銹鋼球扁鋼的雙孔模熱擠壓工藝，屬于不銹鋼型材加工技術領域。

背景技術

球扁鋼是一種主要應用于造船領域的型材，采用與相連板材相同厚度與材質的球扁鋼通常作為骨材（也稱筋骨或龍骨）使用。

揚州誠德鋼管有限公司申請的中國發明專利《球扁鋼生產新工藝》（申請號200810019252.3）和日照鋼鐵控股集團有限公司申請的中國發明專利《一種球扁鋼生產工藝》（申請號200610134469.X ）均采用了軋制工藝方法制造球扁鋼。

攀鋼集團下屬公司江油長城特殊鋼有限公司申請的中國發明專利《采用熱擠壓生產球扁鋼的方法》（專利號201310692735.0）中提到了熱擠壓方法生產球扁鋼工藝，但從專利的詳細內容來看，未明確提出采用的是何種擠壓模設計方法，且未對擠壓出料設備設施做出創新性改進。

攀鋼集團下屬公司江油長城特殊鋼有限公司申請的中國發明專利《球扁鋼的生產方法》（專利號201610257108.8）提到的球扁鋼的擠壓生產方法中，明確指出了模具設計是采用兩個球頭孔型和一個腹板孔型的方法，但未對擠壓出料設備設施做出創新性改進。

采用熱軋工藝生產出來的球扁鋼存在不同區域性能不均勻（球頭和扁鋼部分性能不一）問題，另外，軋制工藝方法變形道次多且成本高。

發明內容

本發明旨在提供一種球扁鋼雙孔模擠壓成型方法，區別于傳統軋制工藝的雙孔模擠壓工藝方法，所生產出的球扁鋼的球頭和扁鋼部分性能均勻、產品彎曲度小、尺寸和表面技術滿足要求。

本發明提供的熱擠壓成型工藝具有大變形比、一道次成型、性能均勻、表面光潔度高、制造成本低等優點。GB/T 9945-2001《熱軋球扁鋼》中要求球扁鋼尺寸如表1所示，彎曲度≤3mm/m，總彎曲度不大于長度的0.3%，不能有明顯扭轉，圖1為球扁鋼形狀及關鍵尺寸。

表1.球扁鋼公稱尺寸及公差

為滿足產品關鍵尺寸、表面、彎曲度和均勻性能的要求，本發明提供的球扁鋼雙孔模擠壓成型方法，設計工藝流程為擠壓模型設計→關鍵模具設計與制作→坯料加工→坯料加熱（環形爐預熱+感應爐加熱）→潤滑→熱擠壓工藝設計，因采用雙孔模設計，考慮到擠出產品的彎曲和扭轉以及對出料設備的保護，設計了出料引導。

具體成型方法如下：

（1）建立擠壓模型

球扁鋼擠壓模型，包含了擠壓坯料、工模具系統、出料系統，其中出料系統增加了出料引導管；

（2）關鍵模具設計與制作

工模具系統包含擠壓桿、擠壓墊、擠壓筒、雙孔擠壓模、擠壓模墊、擠壓模套、第一擠壓模支撐和第二擠壓模支撐；擠壓筒為中空結構，擠壓坯料位于筒內，擠壓桿與坯料之間設有擠壓墊，擠壓筒端部依次連接雙孔擠壓模、擠壓模墊、第一擠壓模支撐、第二擠壓模支撐，雙孔擠壓模、擠壓模墊外側設有擠壓模套；

第二擠壓模支撐另一側連接引導管，引導管出口端為出料輥道；

本發明涉及到了球扁鋼擠壓工藝方法，擠壓模孔設計為背靠背雙孔球扁鋼形方式，