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一种锻件冲头制造技术

技术编号:13241170 阅读:66 留言:0更新日期:2016-05-15 02:35
本实用新型专利技术涉及一种锻件冲头,其特征在于,该冲头包括:杆部(1)、与杆部一端连接的头部(2),杆部(1)与头部(2)一体成型,且均为圆柱体,在冲头头部端部设有修复工作带(3)。冲头整体与锻件内孔壁的接触面积减小,摩擦力大大减小,锻造设备克服摩擦力做功减小,节约了成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锻件冲头,特别涉及一种大型锻件深冲孔冲头。
技术介绍
核电以及火电等重大技术装备中存在着管板、进出口接管以及阀体等重要空心锻件,此类部件在锻造加工过程中需要进行冲孔。空心锻件长期工作于高温、高压、高放射性的恶劣环境中,且承受着高流速介质所带来的变化冲击荷载,易因交变荷载而产生疲劳损伤,影响整体发电机组的安全系数。因此,恶劣的工作环境对空心锻件的综合机械性能提出了极高的要求。传统冲孔工艺一般采用实心冲头进行加工,冲头虽有一定斜度,但仍存在脱模困难的现象:冲贯通孔时,需另外增加工序将冲头冲出;冲较深盲孔时,需沿圆孔径向方向挤压锻件,实现扩孔后取出冲头。冲深孔时,随着冲孔深度的增加,冲头侧壁与圆孔侧壁的摩擦力随之增加,一方面增加脱模的难度,另一方面成形力急剧增加,可能会超出锻压机的工作范围。传统冲孔工艺依靠冲头与金属间的剪切作用,将心部材料撕裂冲出,这种剪切应力会将锻件内孔附近已经焊合的孔隙性缺陷重新撕裂,并在孔壁以及内部造成裂纹缺陷,破坏锻件的中和机械性能。一般通过机械加工将孔壁附近的材料进行切削加工,或通过扩孔工艺将内孔壁压实。
技术实现思路
技术问题:本技术的目的是提供一种锻件冲头,以降低脱模难度,减小冲头侧壁与圆孔侧壁的摩擦力,并能有效焊合在内孔侧壁区域产生的孔隙性缺陷以及裂纹,避免后续修复工序,以得到综合机械性能优异的空心锻件。
技术实现思路
:为解决上述技术问题,本技术提供了一种锻件冲头,该锻件冲头包括:杆部、与杆部一端连接的头部,杆部与头部一体成型,且均为圆柱体,在冲头头部端部设有修复工作带。优选的,杆部的直径比头部直径大20mm左右,头部端面直径为头部直径的0.6?0.75倍,头部高度Hl取300?500mm,该锻件冲头整体高度H2为变量。优选的,头部与杆部相连接的肩部设有退模倒角,防止退模时锻件冲头与内孔壁存在剪切作用,退模倒角与径向方向的夹角为60°,倒角高度为20_。优选的,头部的直线倾斜部分与相切的圆弧部分构成修复工作带,圆弧半径取80?120mmo有益效果:本技术具有的优点和积极效果是:(I)冲头整体与锻件内孔壁的接触面积减小,摩擦力大大减小,锻造设备克服摩擦力做功减小,节约了成本。同时成形力减小,避免了因锻压机吨位不足而无法加工深孔。(2)冲头脱模难度减小。当冲贯通孔时,将心部材料连同冲头一并冲出,不存在脱模困难的现象;当冲盲孔时,一方面摩擦阻力大大减小,另一方面杆部与头部相连接的肩部设有倒角,避免冲头脱模时与内孔壁存在剪切作用,只需抱钳就可以将冲头拔出。(3)修复工作带的存在可有效锻合因剪切作用而造成的内孔壁裂纹、孔隙等缺陷。冲头在冲压过程中,将金属沿径向方向向外侧挤压,可有效锻合内孔壁裂纹、空隙等缺陷,修复被破坏的组织,提高成形精度。【附图说明】图1为锻件冲头,I为杆部,2为头部,3为修复工作带。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步说明。本技术提供的锻件冲头包括头部、杆部,头部与杆部为一整体,且均为圆柱体,在头部端部设有修复工作带。杆部的直径比头部直径大20_左右,头部端面直径为头部直径的0.6?0.75倍,头部高度Hl取300?500mm,冲头整体高度H2为变量。头部与杆部相连接的肩部设有退模倒角,防止退模时锻件冲头与内孔壁存在剪切作用,退模倒角与径向方向的夹角为60°,倒角高度为20mm。头部的直线倾斜部分与圆弧部分构成修复工作带,Rl取80?120mmo参见图1,一种大型锻件深冲孔冲头,其特征在于,该冲头包括:杆部1、与杆部一端连接的头部2,杆部I与头部2—体成型,且均为圆柱体,在冲头头部端部设有修复工作带3。杆部I的直径Dl与头部2直径D2的关系为:Dl=D2+20mm;头部端面直径D3为头部2直径D2的0.6?0.75倍,头部I高度Hl取300?500mm,该锻件冲头整体高度H2为变量。头部2与杆部I相连接的肩部设有退模倒角,防止退模时锻件冲头与内孔壁存在剪切作用,退模倒角与径向方向的夹角为60°,倒角高度为20_。头部I的直线部分与相切的圆弧部分构成修复工作带3,其中R2取80?120mm。上述结构中,杆部只起到专递成形力的作用,与锻件内孔壁不接触,大大减小了锻件内孔壁与冲头的摩擦力。当冲贯通孔时,将心部材料连同冲头一并冲出,不存在脱模困难的现象;当冲盲孔时,一方面摩擦阻力大大减小,另一方面头部与杆部相连接的肩部设有倒角,避免冲头脱模时与内孔壁存在剪切作用,只需抱钳就可以将冲头拔出,省去扩孔退模工-H-O冲头与锻件内孔壁的接触面积减小,摩擦力大大减小,锻造设备克服摩擦力做功减小,节约了成本。同时成形力减小,避免了因锻压机吨位不足而无法加工深孔。修复工作带的存在可有效锻合因剪切作用而造成的内孔壁裂纹、空隙等缺陷。冲头在冲压过程中,将金属沿径向方向向外侧挤压,可有效锻合内孔壁裂纹、空隙等缺陷,修复被破坏的组织,弧形连接部分进一步修整锻件的内孔壁,可有效提高内孔壁的圆滑程度以及孔的尺寸精度,使空心锻件的综合机械性能得到大大提高。同时,可减少后续的内孔的机加工工序,大大提高生产效率。【主权项】1.一种锻件冲头,其特征在于,该冲头包括:杆部(I)、与杆部一端连接的头部(2),杆部(I)与头部(2)—体成型,且均为圆柱体,在冲头头部端部设有修复工作带(3)。2.根据权利要求1所述的锻件冲头,其特征在于,杆部(I)的直径Dl与头部(2)直径D2的关系为:01=02+20臟;头部端面直径03为头部(2)直径02的0.6?0.75倍,头部(2)高度!11取300?500mm,该锻件冲头整体高度H2为变量。3.根据权利要求2所述的锻件冲头,其特征在于,头部(2)与杆部(I)相连接的肩部设有退模倒角,防止退模时锻件冲头与内孔壁存在剪切作用,退模倒角与径向方向的夹角为60°,倒角高度为20mm。4.根据权利要求3所述的锻件冲头,其特征在于,头部(2)的直线部分与相切的圆弧部分构成修复工作带(3),其中R2取80?120_。【专利摘要】本技术涉及一种锻件冲头,其特征在于,该冲头包括:杆部(1)、与杆部一端连接的头部(2),杆部(1)与头部(2)一体成型,且均为圆柱体,在冲头头部端部设有修复工作带(3)。冲头整体与锻件内孔壁的接触面积减小,摩擦力大大减小,锻造设备克服摩擦力做功减小,节约了成本。【IPC分类】B21J13/02, B21J5/10【公开号】CN205200434【申请号】CN201521028826【专利技术人】高锦张, 丁燕青, 戴挺, 周怡君, 马武江 【申请人】东南大学【公开日】2016年5月4日【申请日】2015年12月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻件冲头,其特征在于,该冲头包括:杆部(1)、与杆部一端连接的头部(2),杆部(1)与头部(2)一体成型,且均为圆柱体,在冲头头部端部设有修复工作带(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高锦张丁燕青戴挺周怡君马武江
申请(专利权)人:东南大学
类型:新型
国别省市:江苏;32

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