【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料塑性成形，尤其涉及一种提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧及其拔长方法。
技术介绍
1、在锻造工艺中，自由锻具有通用性高、成本低的特点，广泛应用于坯料的制坯过程。目前企业广泛采用传统上窄砧、下宽砧的非对称、单面、单向自由锻拔长进行成形，每一道次拔长工艺中，坯料仅发生单侧的累积变形，在坯料翻面以后，虽然使用相同的压下量进行拔长，但每道次拔长前高度尺寸的不同会导致坯料上、下面的变形量产生差异，多道次拔长工艺的累积变形便会使坯料整体变形不均匀，致使坯料在不同位置上的强度、韧性等力学性能产生差异而检测不合格。此外，传统的拔长工艺还有采用不带有斜面的上下平砧结构，会在坯料拔长过程中产生较大的难变形区域并增加累积变形鼓肚尺寸，如图4所示，因而降低坯料有效使用区域的变形均匀性。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧及其拔长方法，能有效控制经过拔长加工的坯料上、下面变形不均匀引起的整体变形不均匀性。
2、本专利技术提供的一种提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧，所述拔长砧包括按轴对称对向设置的上砧和下砧，所述上砧和下砧的结构相同，并且上砧与下砧的纵向中轴线重合；所述上砧靠近坯料一侧设置有与坯料接触的接触面，所述接触面的两端端头对称设置有结构相同的斜面过渡结构，所述斜面过渡结构的斜面倾斜方向沿坯料的移动方向设置，所述斜面靠近坯料一侧的边沿与接触面连接，所述斜面的另一侧边沿远离接触面所在平面，使得斜面与接触面所在平面之
3、优选的，所述斜面的高度的取值范围大于拔长压下量的值的二分之一，所述接触面沿坯料移动方向的宽度的取值范围大于拔长进给量的值。
4、优选的，所述斜面夹角的取值范围在20°~50°之间，所述斜面的高度的取值范围在20mm~100mm之间，所述接触面沿坯料移动方向的宽度的取值范围在100mm~300mm之间。
5、一种采用斜面拔长砧提升拔长工艺变形均匀性的拔长方法，包括如下步骤：
6、步步骤1：采用斜面拔长砧对坯料进行第一阶段拔长加工，拔长坯料完成第一阶段压下量的变形；所述第一阶段压下量的值为坯料完成第一阶段拔长加工和第二阶段拔长加工后的压下总变形量值的30%~40%之间；
7、步骤2：采用斜面拔长砧对坯料进行第二阶段拔长加工，继续拔长坯料完成压下总变形量的剩余部分压下量的变形。
8、优选的，步骤1中包括如下步骤：
9、步骤11：将加热后的坯料放置于上砧与下砧的中间区域，所述坯料的中轴线与上砧的纵向中轴线重合；
10、步骤12：控制压机驱使上砧向下运动至第一设定单次压下量的50%，完成半预压；所述第一阶段压下量的值是第一设定单次压下量值的偶数倍；
11、步骤13：控制坯料按设定进给量向第一进给端进给，所述设定进给量的值小于所述接触面沿坯料移动方向的宽度，控制压机同时驱使上砧向下运动至第一设定单次压下量，直到坯料完成第一进给端方向的拔长；
12、步骤14：按照步骤13的拔长方法控制坯料向第二进给端进给进行相同的拔长操作，直到坯料完成第二进给端方向的拔长，所述第二进给端方向为第一进给端方向的相反方向；
13、步骤15：更换坯料向两个进给端的进给顺序，重新按照步骤11至步骤14的拔长加工方法对坯料进行拔长加工操作；
14、步骤16：重复按照步骤11至步骤15的拔长加工方法对坯料进行循环拔长加工操作，直至坯料的累积压下变形量的值达到第一阶段压下量的值。
15、优选的，步骤2中包括如下步骤：
16、步骤21：将坯料一端端头部分放置于上砧与下砧的中间区域；
17、步骤22：控制压机驱使上砧向下运动至第二设定单次压下量，完成一次压下变形；
18、步骤23：控制坯料按设定进给量向坯料另一端端头方向进给，控制压机同时驱使上砧向下运动至第二设定单次压下量，直至坯料完成一道次的拔长加工操作；
19、步骤24：更换坯料的进给方向，按照步骤21至步骤23的拔长加工方法对坯料进行拔长加工操作；
20、步骤25：重复按照步骤21至步骤24的拔长加工方法对坯料进行往复循环拔长加工操作，直至完成压下总变形量的剩余部分压下量的变形。
21、本专利技术提出一种斜面型拔长砧及其对称拔长方法，利用具有斜面过渡结构的拔长砧和半预压的方式减少难变形区域，也显著减小坯料有效使用区域的累积变形鼓肚尺寸，如图5所示。从而可以有效控制上、下面变形不均匀引起的整体变形不均匀性。在拔长过程中，第一阶段从中间向两端拔长，第一道次为半压，以此来增加难变形区的变形量，同时减少两端的双鼓形鼓肚；第二阶段从两端进行双向循环进给拔长，以此提升拔长效率。该方法可以降低坯料翻面与单向进给带来的温度损耗，减少成形工序火次并提高生产效率，实现坯料整体变形均匀化的自由锻拔长成形。该方法相较于传统方法，在进给方向的分力会较大，去促进进给方向坯料的变形，从而提升进给方向的单向应变，进而提升单向的变形均匀性，能在长轴和长板件的拔长加工工艺中得到更好的拔长效果。
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1.一种提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧，其特征在于，所述拔长砧包括按轴对称对向设置的上砧和下砧，所述上砧和下砧的结构相同，并且上砧与下砧的纵向中轴线重合；所述上砧靠近坯料一侧设置有与坯料接触的接触面，所述接触面的两端端头对称设置有结构相同的斜面过渡结构，所述斜面过渡结构的斜面倾斜方向沿坯料的移动方向设置，所述斜面靠近坯料一侧的边沿与接触面连接，所述斜面的另一侧边沿远离接触面所在平面，使得斜面与接触面所在平面之间存在斜面夹角。
2.根据权利要求1所述的提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧，其特征在于，所述斜面的高度的取值范围大于拔长压下量的值的二分之一，所述接触面沿坯料移动方向的宽度的取值范围大于拔长进给量的值。
3.根据权利要求2所述的提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧，其特征在于，所述斜面夹角的取值范围在20°~50°之间，所述斜面的高度的取值范围在20mm~100mm之间，所述接触面沿坯料移动方向的宽度的取值范围在100mm~300mm之间。
4.一种采用权利要求3所述的斜面拔长砧提升拔长工艺变形均匀性的拔长方法，其特征在于，包括如下步骤
5.一种根据权利要求4所述的提升拔长工艺变形均匀性的拔长方法，其特征在于，步骤1中包括如下步骤：
6.一种根据权利要求5所述的提升拔长工艺变形均匀性的拔长方法，其特征在于，步骤2中包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧，其特征在于，所述拔长砧包括按轴对称对向设置的上砧和下砧，所述上砧和下砧的结构相同，并且上砧与下砧的纵向中轴线重合；所述上砧靠近坯料一侧设置有与坯料接触的接触面，所述接触面的两端端头对称设置有结构相同的斜面过渡结构，所述斜面过渡结构的斜面倾斜方向沿坯料的移动方向设置，所述斜面靠近坯料一侧的边沿与接触面连接，所述斜面的另一侧边沿远离接触面所在平面，使得斜面与接触面所在平面之间存在斜面夹角。
2.根据权利要求1所述的提升拔长工艺变形均匀性的斜面拔长砧，其特征在于，所述斜面的高度的取值范围大于拔长压下量的值的二分之一，所述接触面沿坯料移动方向的宽度的取值...
【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，李佳汶，韩言，龙帅，卢顺，吴道祥，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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