用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法，锻造装置包括第一上模、第二上模、第一下模以及第二下模；第一下模的侧壁上开设有通孔，通孔内设有成型销；第二下模可拆卸地套设在第一下模外周，第二下模的内侧面上设置有与通孔相对应的模膛；第一上模将坯料挤入第一下模和第二下模之间，第二上模与成型销相配合，对坯料进行水平模锻以将坯料顶入模膛内形成凸台结构。本发明专利技术通过在第一下模上设置通孔并在通孔内设置成型销，将坯料放置好后通过第一上模、第二上模与成型销的配合，能够在坯料上与通孔对应的位置处成型出凸台的结构，实现了对坯料竖直方向和水平方向的模锻，简化了对具有凸台结构锻造件的锻造工艺。

Forging Device and Method for Multidirectional Die Forging of Large and Complex Forgings

【技术实现步骤摘要】
用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法
本专利技术涉及机械加工
，特别是涉及一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法。
技术介绍
以核电中的复杂大型锻件为例，随着核反应堆对设备安全性以及运行效率要求的不断提高，众多核电设备零件都需要实现大型化和一体化，作为核岛主设备中最为复杂且最为重要的锻件之一，目前接管段往往是通过将接管嘴与筒体焊接在一起的形式得到，由于具有较多焊缝，锻件的安全性能大为降低且需要更长的检测时间，从而降低了核电设备的运行效率。某项现有技术中，通过局部镦粗的方式，将坯料加工为带有环带的筒体，使用三角砧在环带上压出凹档，得到若干凸台，再使用门形锤头和马杠对凸台进行扩孔得到毛坯锻件，最后翻边接管成形前端管嘴得到一体化锻件成品。该方法实现了接管和法兰的一体锻造，降低了劳动强度，提高了生产效率。某项现有技术中，通过在带有凸起带的筒体坯料的基础上，利用带有两个凸块的管嘴成形砧在凸台上成形管嘴坯，最终得到接管段管嘴。该方法可实现在凸起带任意位置成形管嘴坯，不再局限于特定位置和数量的管嘴成形。上述两种工艺方法的共同点在于都需要将钢锭先局部镦粗再冲孔得到带有凸台环带的筒体，再通过三角砧或者管嘴成形砧等工具将凸台加工为若干管嘴坯，最终在管嘴坯的基础上成形各个管嘴。这两种工艺方法共同的局限性在于由于需要先加工出凸台环带，因此锻件上的管嘴需全部处于同一高度，工艺适用范围较小，并且通过凸台环带得到管嘴坯的工序较为繁琐，难以在同一模锻机上完成成形。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法，以解决现有技术中对于具有凸台结构的锻造件的锻造工艺方法复杂、工艺适用范围小的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，包括第一上模、第二上模、第一下模以及第二下模；所述第一下模的侧壁上开设有通孔，所述通孔内设有成型销；所述第二下模可拆卸地套设在所述第一下模外周，所述第二下模的内侧面上设置有与所述通孔相对应的模膛；所述第一上模将坯料挤入所述第一下模和所述第二下模之间，所述第二上模与所述成型销相配合，以将所述坯料顶入所述模膛内形成凸台结构。进一步地，所述成型销包括第一成型销和第二成型销，所述第一成型销上朝向所述第一下模中心的一端具有第一倾斜面。进一步地，所述第二上模上具有与所述第一倾斜面相适应的第二倾斜面。进一步地，所述成型销的长度大于或等于所述通孔的长度。进一步地，所述第一倾斜面从上到下逐渐靠近所述第一下模中心。进一步地，所述第二下模外周面设置有保护筒体。进一步地，所述第一倾斜面与竖直方向的倾斜角度取值范围为10°至15°。进一步地，所述第一上模上设置有与所述第一下模以及所述第二下模之间的间隙相对应的凸起结构，所述凸起结构与所述坯料相接触，以对所述坯料进行竖直方向的预锻。进一步地，所述第一上模与所述第二上模位于同一工作台上。根据本专利技术的另一方面，本专利技术实施例还提供一种基于如前任一所述用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置的多向凸台锻造件的锻造方法，包括：S1、对所述坯料进行镦粗、冲孔形成预制坯；S2、通过所述第一上模对所述预制坯进行竖直方向的预锻，将所述预制坯挤入所述第一下模以及所述第二下模之间，使所述预制坯充满所述第一下模和第二下模之间；S3、将所述第一上模切换成所述第二上模，通过所述第二上模与所述成型销的配合，将所述预制坯顶入所述模膛内形成凸台结构；S4、将所述预制坯取下，并在所述凸台结构上打孔。(三)有益效果本专利技术提供的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置通过在第一下模上设置通孔，并在通孔内设置成型销，通过第一上模将坯料挤入第一下模和第二下模之间，然后再通过第二上模与成型销的配合，能够在坯料上与通孔对应的位置处成型出凸台的结构。从而，相当于使用同一台压机实现了对坯料竖直方向和水平方向的模锻，而且，整个锻造过程只需对坯料进行一次加热，工艺简洁，生产效率高，生产出的锻件质量更好。更重要的是，可以根据实际需求，在第一下模的相应位置设置相应规格的通孔和成型销，因而可以在锻件上任意位置成型出任意规格的凸台结构。整个锻造过程不需要改变坯料姿态，大大简化了对于具有凸台结构的锻造件的锻造工艺，降低了锻造成本，扩大了工艺的适用范围。附图说明图1为终锻件的示意性立体图；图2为终锻件的示意性俯视图；图3为本专利技术实施例一提供的第一上模与第一下模、第二下模配合的示意性结构图；图4为本专利技术实施例一提供的第一上模对坯料压制的示意性视图；图5为本专利技术实施例一提供的第二上模与第一下模、第二下模配合的示意性结构图；图6为本专利技术实施例一提供的第二上模对坯料压制的示意性视图；图7为本专利技术实施例一提供的第二上模对坯料完成压制的示意性视图；图8为本专利技术实施例一提供的第二上模的示意性立体图。附图标号说明：1、第二上模；2、第一下模；3、第二下模；4、通孔；5、模膛；6、第一成型销；7、第二成型销；8、保护筒体；9、第一上模；10、终锻件。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例一结合参见图3至图8，本专利技术提供一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，包括第一上模9、第二上模1、第一下模2以及第二下模3；第一下模2的侧壁上开设有通孔4，通孔4内设有成型销；第二下模3可拆卸地套设在第一下模2外周，第二下模3的内侧面上设置有与通孔4相对应的模膛5；第一上模9将坯料挤入第一下模2和第二下模3之间用于布置坯料，第二上模1与成型销相配合以将坯料顶入模膛5内形成凸台结构。本专利技术提供的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置通过在第一下模2上设置通孔4，并在通孔4内设置成型销，通过第一上模9将坯料挤入第一下模2和第二下模3之间，然后再通过第二上模1与成型销的配合，能够在坯料上与通孔4对应的位置处成型出凸台的结构。从而，相当于使用同一台压机实现了对坯料竖直方向和水平方向的模锻，而且，整个锻造过程只需对坯料进行一次加热，工艺简洁，生产效率高，生产出的锻件质量更好。更重要的是，可以根据实际需求，在第一下模2的相应位置设置相应规格的通孔4和成型销，因而可以在锻件上任意位置成型出任意规格、任意方向的凸台结构。整个锻造过程不需要改变坯料姿态，大大简化了对于具有凸台结构的锻造件的锻造工艺，降低了锻造成本，扩大了工艺的适用范围。具体来说，参见图1和图2，以侧边具有凸台结构的圆柱形终锻件10为例来说明本专利技术实施例一提供的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置。在本实施例中，第一下模2和第二下模3呈圆环形，第一下模2和第二下模3可通过锁模机构被锁紧在锻造平台上。其中，第二下模3是套设在第一下模2的外周的，此外，为了方便将第二下模3拆下，在本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，其特征在于，包括第一上模(9)、第二上模(1)、第一下模(2)以及第二下模(3)；所述第一下模(2)的侧壁上开设有通孔(4)，所述通孔(4)内设有成型销；所述第二下模(3)可拆卸地套设在所述第一下模(2)外周，所述第二下模(3)的内侧面上设置有与所述通孔(4)相对应的模膛(5)；所述第一上模(9)将坯料挤入所述第一下模(2)和所述第二下模(3)之间，所述第二上模(1)与所述成型销相配合，以将所述坯料顶入所述模膛(5)内形成凸台结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，其特征在于，包括第一上模(9)、第二上模(1)、第一下模(2)以及第二下模(3)；所述第一下模(2)的侧壁上开设有通孔(4)，所述通孔(4)内设有成型销；所述第二下模(3)可拆卸地套设在所述第一下模(2)外周，所述第二下模(3)的内侧面上设置有与所述通孔(4)相对应的模膛(5)；所述第一上模(9)将坯料挤入所述第一下模(2)和所述第二下模(3)之间，所述第二上模(1)与所述成型销相配合，以将所述坯料顶入所述模膛(5)内形成凸台结构。2.根据权利要求1所述的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，其特征在于，所述成型销包括第一成型销(6)和第二成型销(7)，所述第一成型销(6)上朝向所述第一下模(2)中心的一端具有第一倾斜面。3.根据权利要求2所述的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，其特征在于，所述第二上模(1)上具有与所述第一倾斜面相适应的第二倾斜面。4.根据权利要求2所述的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，其特征在于，所述成型销的长度大于或等于所述通孔(4)的长度。5.根据权利要求2所述的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，其特征在于，所述第一倾斜面从上到下逐渐靠近所述第一下模(2)中心。6.根据权利要求1所述的用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴任东，袁朝龙，沈泽南，焦玮，陈福强，魏玮，李滔，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11