用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备制造技术

本实用新型专利技术涉及厚壁管材锻压技术领域，具体而言涉及用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，包括：锻机底座，具有一个承载面，用于放置管坯；锻机芯棒，被垂直固定到所述承载面上，穿过管坯的内孔；锻机轴向压头，被设置在所述锻机芯棒上方，连接第一驱动装置，能沿所述锻机芯棒轴线方向往复运动，用于对管坯轴向进行锻压；锻机径向压头，被设置在锻机底座上端面的外围，连接第二驱动装置，能沿芯棒径向方向往复运动；本实用新型专利技术摒弃了传统的棒材锻造+镗孔的工艺方案，采用锻机轴向压头和锻机径向压头，能对管坯在锻机底座直接进行镦粗和拔长，以缩短厚壁无缝管材的加工流程、提高了产品成材率、生产效率、降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备
本技术涉及厚壁管材锻压
，具体而言涉及用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备。
技术介绍
大口径钛合金厚壁管材的加工方法目前有两种：一种是用钛合金厚板材，通过卷板机或用油压机模压成型，然后焊接成圆管，经过校圆，矫直，制作成有缝管材；第二种方法是采用钛合金棒材经过钻孔、镗孔等工序制作无缝厚壁管材。上述方法制造大口径管材，力学性能达标率低。因此，现有技术开始出现对管坯以锻压的形式加工成管件，如专利文献1公开的管坯滚压旋锻机，但是其仅适用于薄壁管件的锻压，不能适用于厚壁管坯需要多次锻压的场合。现有技术文献：专利文献1：CN112024801A管坯滚压旋锻机
技术实现思路
本技术目的在于提供用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，能实现对管坯在径向和轴向上反复的锻压，以提高管件的力学性能。为了实现上述目的，本技术提供一种用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，包括：锻机底座，具有一个承载面，用于放置管坯；锻机芯棒，被垂直固定到所述承载面上，穿过管坯的内孔；锻机轴向压头，被设置在所述锻机芯棒上方，连接第一驱动装置，能沿所述锻机芯棒轴线方向往复运动，用于对管坯轴向进行锻压；锻机径向压头，被设置在锻机底座上端面的外围，连接第二驱动装置，能沿芯棒径向方向往复运动，用于对管坯径向进行锻压；其中，所述锻机径向压头能相对于锻机底座沿锻机芯棒轴线所转动，以不同角度对管坯径向锻压。优选的，所述锻机轴向压头被构造成环形，具有一个与所述锻机芯棒配合的孔。优选的，所述锻机底座设有一个环形的承载面，所述锻机轴向压头的下端面设有与所述承载面形状、面积相同的锻压面。优选的，所述锻机径向压头包括至少一对呈中心对称分布的压头。优选的，所述压头被构造成矩形板状，具有与承载面平行的底面，以及垂直于承载面的作用面。优选的，所述锻机径向压头或锻机底座被第三驱动装置驱动沿锻机芯棒轴线所转动。优选的，所述第一驱动装置和第二驱动装置为液压驱动装置。优选的，所述第三驱动装置为驱动电机以及齿轮组传动部件。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本技术的各个方面的实施例，其中：图1是本技术用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备的结构示意图；图2是本技术实施例中管坯被轴向锻压状态的示意图；图3是本技术实施例中管坯被径向锻压状态的示意图；图4是本技术实施例中管坯被锻压的流程示意图。具体实施方式为了更了解本技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备来实施，这是因为本技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1所示，本实施例中提供一种用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，主要包括锻机底座5、锻机芯棒2、锻机轴向压头1和锻机径向压头4。具体的，锻机底座5具有一个承载面，用于在锻压管坯3时来放置管坯3。为了能使管坯3在锻压过程中被定为，且具有特定直径的内孔，在锻机底座5的承载面上固定的设置锻机芯棒2，锻机芯棒2和承载面垂直，并且锻机芯棒2穿过管坯3的内孔。可选的，锻机芯棒2可以设置为不同的直径和高度，其被构造成圆柱形，或根据生产的管件的内径构造成可变径的形状，锻机芯棒2以插接焊接等方式和锻机底座5固定。本实施例中，锻机芯棒2为直径250mm的圆柱棒材，被焊接在锻机底座5上，被加工的管坯3尺寸外径550mm，壁厚150mm，管身长L＝1000mm，管坯3的成本管件尺寸为Φ400×Φ280×2000mm，结合图4所示，管坯3需要被沿径向锻压拔长工艺，而为了增加管件的组织稳定性，在拔长时还要进行轴向镦粗工艺。【镦粗工艺】进一步的，锻机轴向压头1被设置在锻机芯棒2上方，连接第一驱动装置，能沿锻机芯棒2轴线方向往复运动，用于对管坯3轴向进行锻压，进行镦粗工艺。结合图2所示，本实施例中，第一驱动装置为液压驱动装置，压下锻机轴向压头1，压下量为管坯长度的30％(管身长度变为700mm，外径变为637mm)，提升锻机轴向压头1，对管坯实现镦粗工艺。优选的，锻机轴向压头1被构造成环形，具有一个与锻机芯棒2配合的孔。优选的，锻机底座5设有一个环形的承载面，锻机轴向压头1的下端面设有与承载面形状、面积相同的锻压面。【拔长工艺】进一步的，锻机径向压头4被设置在锻机底座5上端面的外围，连接第二驱动装置，能沿锻机芯棒2径向方向往复运动，用于对管坯3径向进行锻压，进行拔长工艺。为了能在不同的角度对管坯3进行径向锻压，其中，锻机径向压头4能相对于锻机底座1沿锻机芯棒2轴线所转动，以不同角度对管坯径向锻压。优选的，锻机径向压头4包括至少一对呈中心对称分布的压头。可选的，锻机径向压头4包括两对呈中心对称分布的压头，能在径向锻压时，转动更少的角度。优选的，压头被构造成矩形板状，具有与承载面平行的底面，以及垂直于承载面的作用面，底面在锻压时，贴合在锻机底座5上端面。结合图3所示，本实施例中，锻机径向压头4采用一对，同时压下锻机径向压头4的两个压头，从径向对称的将厚管坯3两侧进行锻压，在锻压的同时转动一定角度，按照图4所示的一次锻压→二次锻压→倒八方→滚圆流程转动，对管坯的总变形量控制在45％(管身长度变为1280mm，外径变为500mm)，对管坯实现拔长工艺。可选的，锻机径向压头4或锻机底座1被第三驱动装置驱动沿锻机芯棒2轴线所转动，其中，第三驱动装置为驱动电机以及齿轮组传动部件。本实施例中，锻机径向压头4被固定在齿圈上，通过驱动电机带动齿轮组使齿圈发生一定角度的变化，进行一次锻压→二次锻压→倒八方→滚圆，实现拔长，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，其特征在于，包括：/n锻机底座，具有一个承载面，用于放置管坯；/n锻机芯棒，被垂直固定到所述承载面上，穿过管坯的内孔；/n锻机轴向压头，被设置在所述锻机芯棒上方，连接第一驱动装置，能沿所述锻机芯棒轴线方向往复运动，用于对管坯轴向进行锻压；/n锻机径向压头，被设置在锻机底座上端面的外围，连接第二驱动装置，能沿芯棒径向方向往复运动，用于对管坯径向进行锻压；/n其中，所述锻机径向压头能相对于锻机底座沿锻机芯棒轴线所转动，以不同角度对管坯径向锻压。/n

【技术特征摘要】
1.用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，其特征在于，包括：
锻机底座，具有一个承载面，用于放置管坯；
锻机芯棒，被垂直固定到所述承载面上，穿过管坯的内孔；
锻机轴向压头，被设置在所述锻机芯棒上方，连接第一驱动装置，能沿所述锻机芯棒轴线方向往复运动，用于对管坯轴向进行锻压；
锻机径向压头，被设置在锻机底座上端面的外围，连接第二驱动装置，能沿芯棒径向方向往复运动，用于对管坯径向进行锻压；
其中，所述锻机径向压头能相对于锻机底座沿锻机芯棒轴线所转动，以不同角度对管坯径向锻压。


2.根据权利要求1所述的用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，其特征在于，所述锻机轴向压头被构造成环形，具有一个与所述锻机芯棒配合的孔。


3.根据权利要求1所述的用于钛合金厚壁无缝管材加工的管坯锻造设备，其特征在于，所述锻机底座设有一个环形的承载面，所述锻机轴向压头的下端面设有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈礼锐，黄响，梁志杰，王长江，朱云鹏，陈小龙，姬会爽，
申请(专利权)人：江苏尚吉亨通新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32