[發(fā)明專利]一種鋼錠CWHF鍛造方法及凸面寬砧

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110205829.5
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112658190B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周玉成;魏世忠;徐流杰;熊美;毛豐;陳沖;李秀青
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: B21J13/06
• 分類號: B21J13/06;B21J13/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 李凱

本發(fā)明涉及一種鋼錠CWHF鍛造方法及凸面寬砧。凸面寬砧，包括：上砧體，具有上凸出部；下砧體，具有下凸出部；兩個凸出部均具有凸面，兩個凸面的形狀相同且在上下方向上相對布置；凸面為工作面，該工作面為沿相應(yīng)砧體的長度方向延伸的弧面，以用于鍛造鋼錠。鋼錠撥長時，使用凸面寬砧的上、下砧體，使鋼錠的難變形區(qū)產(chǎn)生一定量的變形，并且中部變形量明顯增大，鋼錠心部變形得到進一步加強，有利于心部缺陷的消除；而且，先在鋼錠上下面形成凹面，翻轉(zhuǎn)90°后，鋼錠的側(cè)面為凹面，這樣能大幅減小甚至消除側(cè)面展寬時凸起的產(chǎn)生，也就降低甚至消除了凸起內(nèi)的拉應(yīng)力，有效抑制裂紋的萌生與擴展，提高了鋼錠的利用率，避免浪費，同時提高了工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼錠CWHF鍛造方法及凸面寬砧。

背景技術(shù)

大型鋼錠內(nèi)部存在大量的縮孔、疏松、夾雜、偏析等缺陷，需在后續(xù)鍛造過程中消除這些缺陷。其中，WHF鍛造法是一種寬砧強力壓下鍛造法，WHF法用的是上、下寬平砧，大壓下率，為保證坯料心部的壓應(yīng)力狀態(tài)和足夠的變形，要求砧寬比應(yīng)達到0.68～0.77，每次壓下率至少為20%。上述方法主要著眼于鋼錠心部的大變形，其心部的變形比用普通平砧拔長要大得多，對消除鋼錠內(nèi)部的縮孔、疏松等缺陷十分有利。同時，由于WHF法坯料變形對稱，容易操作，特別適合于大型壓力機鍛造，目前在重機行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。

在使用WHF鍛造法拔長時，鋼錠的截面應(yīng)力應(yīng)變分布如圖1所示，區(qū)域Ⅰ由于受上下砧摩擦力的影響最大，該區(qū)域變形十分困難，稱為難變形區(qū)；區(qū)域Ⅱ不但受摩擦力的影響最小，應(yīng)力狀態(tài)也有利于變形，因此該區(qū)域變形程度最大，稱為大變形區(qū)，區(qū)域Ⅲ的變形程度介于區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ之間，稱為小變形區(qū)。

由于區(qū)域Ⅲ在鍛造時受到區(qū)域Ⅱ向外擠壓，在區(qū)域Ⅲ的凸起部分會產(chǎn)生拉應(yīng)力，拉應(yīng)力容易造成區(qū)域Ⅲ的表面產(chǎn)生裂紋，因此，在鍛造過程中需要隨時停下來清理裂紋，降低了工作效率和鋼錠的利用率，并且可能因耽誤的時間長，鋼錠溫降過大，而不利于內(nèi)部缺陷的鍛合。此外，對于裂紋敏感性強的鋼種，可能會因裂紋擴展而報廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼錠CWHF鍛造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的WHF鍛造法容易在鋼錠表面產(chǎn)生裂紋的技術(shù)問題；本發(fā)明的目的還在于提供一種凸面寬砧。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明凸面寬砧的技術(shù)方案是：

凸面寬砧，包括：

上砧體，具有向下凸出的上凸出部；

下砧體，具有向上凸出的下凸出部；

兩個凸出部均具有凸面，兩個凸面的形狀相同且在上下方向上相對布置；

凸面為工作面，該工作面為沿相應(yīng)砧體的長度方向延伸的弧面，以用于鍛造鋼錠。

有益效果是：鋼錠撥長時，使用凸面寬砧的上、下砧體，使鋼錠的難變形區(qū)產(chǎn)生一定量的變形，并且中部變形量明顯增大，鋼錠心部變形得到進一步加強，有利于心部缺陷的消除；而且，凸面寬砧壓下后，先在鋼錠上下面形成凹面，翻轉(zhuǎn)90°后，鋼錠的側(cè)面為凹面，這樣能大幅減小甚至消除側(cè)面展寬時凸起的產(chǎn)生，也就大幅降低甚至消除了凸起內(nèi)的拉應(yīng)力，有效抑制裂紋的萌生與擴展，提高了鋼錠的利用率，避免浪費，同時提高了工作效率。

進一步的，所述工作面在相應(yīng)砧體的長度方向上由砧體的一端延伸至砧體的另一端，所述工作面的寬度與相應(yīng)砧體的寬度相同。

有益效果是：以充分利用砧體的長度，鍛造后使上下面形成完整的弧度而不是局部的弧度，翻轉(zhuǎn)90°鍛造時，具有完整弧度的側(cè)面變形協(xié)調(diào)，展寬后側(cè)面更加平整。

進一步的，相應(yīng)砧體的長度與其寬度的比值為2.5-3.0。

進一步的，相應(yīng)砧體的寬度與其凸出部的凸起高度的比值為4.5-5.5。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明鋼錠CWHF鍛造方法的技術(shù)方案是：