利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法技術

本發明專利技術屬于鍛造生產技術領域，涉及一種利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，該方法包括設計徑鍛機鍛造空心件的專用錘頭和符合要求的空心芯軸，該專用錘頭分R組和L組共兩組錘頭，R組錘頭的吃料角度依次為9.59°、13.5°、10°，L組錘頭的吃料角度依次為10.94°、13°、8°；空心芯軸的制作錐度為1:700~1:900，表面有鍍層，拋光處理后鍍層深度為0.05~0.08mm，表面光潔度不小于1.6，表面硬度滿足HRC=（37~45）±2，平均外徑與空心芯軸的壁厚的比值滿足3.5~6.0。本發明專利技術的目的在于克服現有技術中存在的原材料損耗大、鋼錠綜合利用率低、加工周期長且成本高的缺點而提供一種降低原材料的投入、縮短機加周期以及提高管壁的鍛透性的利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法。

Production method of forging small size hollow pipe by using radial forging machine

The invention belongs to the technical field of forging production, relates to a radial forging forging machine of small size hollow tube production method by using this method, including the design of radial forging hammer forging machine for hollow parts and meet the requirements of the hollow core shaft, the special hammer R group and L group two group R group feed hammer, eat point the hammer was 9.59 degrees, 13.5 degrees, 10 degrees, L hammer group is expected to eat angle were 10.94 degrees and 13 degrees, 8 degrees; making taper hollow mandrel is 1:700~1:900, surface coating, polishing after coating depth is 0.05~0.08mm and the surface roughness is not less than 1.6, the hardness of the surface to meet the HRC= (37~45 + 2), the ratio of average diameter and wall thickness of the hollow core shaft to meet 3.5~6.0. The aim of the invention is to overcome the loss of raw materials in the prior art, the ingot comprehensive utilization rate is low, long processing cycle and high cost and provides a lower raw material input, shorten machining time and improve the tube wall of the forging penetration of radial forging machine forging of small size hollow tube production methods.

【技術實現步驟摘要】
利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法
本專利技術屬于鍛造生產
，涉及一種利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法。
技術介紹
目前，鍛造行業所生產的空心管件主要分為兩大類，一種是通過油壓機鐓粗沖孔、擴孔、拔長等工序鍛造成空心鍛坯；另一種是先將鍛坯鍛造成實心鍛件，然后通過機加工序，如套孔、鏜孔或者鉆孔等工藝最終加工成為空心鍛件，譬如DN80mm—DN350mm規格的鑄管模、炮管、瓦楞輥等鍛件。第一種主要應用在大規格空心鍛件的鍛造，這種鍛造主要用的設備是油壓機；而第二種主要應用在鍛坯內孔為φ80～φ350mm，外徑φ150～φ600mm的小規格空心鍛件的生產方面，這種先鍛造成實心鍛坯再機加為空心管件的生產方法，原材料損耗大，材料綜合利用率低，機加費用高、周期長，管壁的鍛透性差，不利于市場競爭和企業的節能降耗。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術中存在的原材料損耗大、鋼錠綜合利用率低、加工周期長且成本高的缺點而提供一種降低原材料的投入、縮短機加周期以及提高管壁的鍛透性的利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，該方法包括設計徑鍛機鍛造空心件的專用錘頭和符合要求的空心芯軸，該專用錘頭分R組和L組共兩組錘頭，R組錘頭的吃料角度依次為9.59°、13.5°、10°，L組錘頭的吃料角度依次為10.94°、13°、8°；空心芯軸的制作錐度為1:700~1:900，表面有鍍層，拋光處理后鍍層深度為0.05~0.08mm，表面光潔度不小于1.6，表面硬度滿足HRC=（37~45）±2，平均外徑與空心芯軸的壁厚的比值滿足3.5~6.0。空心芯軸鍛造之前在其表面均勻涂抹潤滑劑，空心芯軸內孔鍛造過程中通入冷卻循環水。鍛造用的空心坯料為機加內孔，或者是油壓機沖孔拔長后的坯料；坯料內孔大小等于空心芯軸外徑+25~60mm，空心坯料全長彎曲度≤8mm，坯料端面的斜面不大于30mm。控制空心坯料的加熱均勻性，加熱時空心坯料之間的距離應≥150mm，有利于燃氣循環，將空心坯料加熱至鍛造溫度并充分均溫，加熱時坯料的溫度均勻性偏差≤30℃。I等于原始空心坯料的橫截面積與空心管件鍛造過程中交接料的橫截面積的比值，SD為芯軸相對鍛件全長的運動比，計算公式為SD=﹣（960/L）*100；其中負號“-”代表芯軸的運動方向，L為所鍛造的空心管的全長。編寫自動程序時，從坯料上料端A側開始編寫，控制B側的拉動速度為FB=1.0～2.0m/min。本專利技術的技術方案產生了如下的積極效果：本專利技術的實施可以大大降低原材料的投入，縮短機加周期，提高管壁的鍛透性，提高鍛件綜合力學性能，降低生產成本。為了有效減小芯軸力的大小，特意將R、L組錘頭的進料端吃料角度設計不同，R組錘頭的吃料角度依次為9.59°、13.5°、10°；L組錘頭的吃料角度依次為10.94°、13°、8°；這樣每鍛造一錘，坯料的截面只是一個橢圓，能有效減小芯軸力；降低芯軸力的大小，避免芯軸在鍛造過程中因芯軸力過載導致芯軸抱死的現象發生。控制空心坯料的加熱均勻性，加熱時空心坯料之間的距離應≥150mm，有利于燃氣循環，將空心坯料加熱至鍛造溫度并充分均溫，加熱時坯料的溫度均勻性偏差≤30℃，否則會直接導致內孔偏心，造成壁厚不均勻現象。附圖說明圖1為本專利技術徑鍛機鍛造小規格空心管的芯軸。圖2為徑鍛機鍛造小規格空心管的始鍛位置示意圖。圖3為徑鍛機鍛造小規格空心管的終鍛位置示意圖。圖4為本專利技術R、L兩組錘頭鍛造時、錘頭閉合后截面的主視圖。圖5為本專利技術R錘頭的主視圖。圖6為本專利技術L錘頭的主視圖。圖中標注為：1、芯軸；2、錘頭；3、空心坯料；4、芯軸連接桿；5、操縱機夾爪；6、空心管鍛坯。具體實施方式下面結合具體實施方式及附圖對本專利技術作進一步的闡述和說明。一種利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，如圖1、2、3、4、5、6所示，包括以下步驟：步驟1、按照圖紙正確裝卡鍛造空心管件的兩組錘頭R組和L組；為了有效減小芯軸力的大小，特意將R、L組錘頭的進料端吃料角度設計不同，如附圖5，這樣每鍛造一錘，坯料的截面只是一個橢圓，程序中在設定鍛造直徑時，將R組和L組錘頭分開設定，可以有效減芯軸受力不均勻現象，避免芯軸力增大。步驟2、芯軸技術參數必須符合以下兩點要求：2.1、芯軸表面必須要有鍍層，一般鍍鉻、鍍碳化鎢等，芯軸的表面硬度必須滿足HRC=40±2，要求芯軸表面硬度HRC必須要有很好的均勻性，芯軸的表面應拋光處理，以減小摩擦系數，降低抱棒風險，拋光后鍍層深度必須達到0.05~0.08mm，芯軸表面光潔度應該達到1.6。2.2、芯軸帶有一定的錐度，錐度一般選取1:700~1:900；芯軸的壁厚要求范圍是：芯軸平均外徑與芯軸的壁厚的比值必須滿足3.5~6.0。步驟3：空心坯料的技術要求，空心坯料內孔一般要求是機加內孔，或者是油壓機沖孔拔長后的坯料。坯料內孔大小一般等于芯軸外徑+25~60mm，坯料端面不允許出現≥30mm的斜面，如果端面不平齊，會直接影響上料時A側操縱機的夾持，夾持面不平整或者夾持端鍛件表面有凹坑，都會導致操縱機夾料不平穩，即芯軸和坯料之間就會形成一定夾角而產生扭轉力，最終導致芯軸彎曲而卡死。步驟4：控制空心坯料的加熱均勻性，加熱時空心坯料之間的距離應≥150mm，有利于燃氣循環，將空心坯料加熱至鍛造溫度并充分均溫，加熱時坯料的溫度均勻性偏差≤30℃；即加熱時坯料不允許出現溫度差△T≥30℃的陰陽面，如果有陰陽面現象，需停止鍛造，返爐均溫，否則會直接導致內孔偏心，造成壁厚不均勻現象。步驟5、芯軸裝卡好之后，出爐鍛造之前需在芯軸表面均勻涂抹潤滑劑。步驟6：在舉例說明具體出爐鍛造過程前先解釋兩個關鍵命令I、SD以及I和FA、FB的關系計算。I：為A側操縱機推打坯料至B側操縱機剛好交接時從坯料到交接料的鍛比，即坯料與交接料的橫截面積之比（Aa/Ab）。I和FA、FB的關系：在整個鍛造過程中A側送料時間等于B側出料時間。即Sa/Fa=Sb/Fb。同理即：FB/FA=Sb/Sa，根據體積不變原理，得出：FB/FA=(V/Ab)/(V/Aa)；∴FB/FA=(V/Ab)*(Aa/V)；∴FB/FA=Aa/Ab=I；即：FA=FB/I；符號解釋：Sa、Sb為A側送料位移和B側出料位移；FA、FB為A、B側操縱機拉打速度；V為體積；Aa、Ab分別為A側空心坯料和B側空心管件的橫截面積。SD：芯軸相對鍛件全長的運動比，如圖1所示，為芯軸與空心坯料始鍛位置圖，A操縱機加持空心坯料送至剛剛接觸錘頭，芯軸前進至錘頭正底下，芯軸在錘頭A側以外剩余長度為1250mm，即為D1250。圖2為終鍛時空心管與芯軸的位置圖，此時芯軸在錘頭A側以外剩余長度為290mm，即為D290，從始鍛到終鍛芯軸運動總位移為1250mm-290mm=960mm，空心管全長記為L，則：SD=-(960/L*100)，解釋：“-”表示芯軸是從A側往B側運動，代表著芯軸的運動方向。在實際生產過程中因坯料重量一般大于或等于理論計算重量值，導致空心鍛件總長度L一般偏長，因此允許在上述SD結果中乘以85-90%進行修正。下面具體舉例說明：空心坯料尺寸為：外徑φ410mm/內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，其特征在于：該方法包括設計徑鍛機鍛造空心件的專用錘頭和符合要求的空心芯軸，該專用錘頭分R組和L組共兩組錘頭，R組錘頭的吃料角度依次為9.59°、13.5°、10°，L組錘頭的吃料角度依次為10.94°、13°、8°；空心芯軸的制作錐度為1:700~1:900，表面有鍍層，拋光處理后鍍層深度為0.05~0.08mm，表面光潔度不小于1.6，表面硬度滿足HRC=（37~45）±2，平均外徑與空心芯軸的壁厚的比值滿足3.5~6.0。

【技術特征摘要】
1.一種利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，其特征在于：該方法包括設計徑鍛機鍛造空心件的專用錘頭和符合要求的空心芯軸，該專用錘頭分R組和L組共兩組錘頭，R組錘頭的吃料角度依次為9.59°、13.5°、10°，L組錘頭的吃料角度依次為10.94°、13°、8°；空心芯軸的制作錐度為1:700~1:900，表面有鍍層，拋光處理后鍍層深度為0.05~0.08mm，表面光潔度不小于1.6，表面硬度滿足HRC=（37~45）±2，平均外徑與空心芯軸的壁厚的比值滿足3.5~6.0。2.根據權利要求1所述的利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，其特征在于：空心芯軸鍛造之前在其表面均勻涂抹潤滑劑，空心芯軸內孔鍛造過程中通入冷卻循環水。3.根據權利要求1所述的利用徑鍛機鍛造小規格空心管的生產方法，其特征在于：鍛造用的空心坯料為機加內孔，或者是油壓機沖孔拔長后的坯料；坯料內孔大...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹啟航，王金寶，陳偉，徐群，郭坤營，陳留亮，曹鵬敏，
申請(專利權)人：中原特鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41