一種上平下V砧拔長時的翻轉方法技術

本發明專利技術公開了屬于鍛造設備及鍛造工藝領域的一種上平下V砧拔長時的翻轉方法。根據每次單砧壓下的壓下率和根據坯料半徑值R0取V砧兩工作面過渡圓角半徑R，確定角度?θ，采用雙壓法或三壓法翻轉方式進行鍛造。本發明專利技術具有可以顯著提高鍛件截面周向變形的均勻性，且越靠近外表面變形不均性的改善越明顯；并且大圓角V砧翻轉新工藝可以顯著提高鍛件心部壓實效果，改善鍛件整體變形的均勻性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鍛造設備及鍛造工藝領域，特別涉及一種上平下V砧拔長時的翻轉方法。
技術介紹
隨著使用壽命和安全性的不斷提高，大型鍛件的鍛造要求和質量在不斷提高。如我國引進的美國第三代核電技術AP1000，設計使用壽命提高到60年，其中主管道鍛件為典型的異形件，要求整體鍛造成形，難度很大，且整個鍛件的鍛造均勻性很難保證。主管道用鋼為316LN，該鋼種無法通過熱處理細化晶粒，鍛造不均勻性導致的混晶，最終無法消除。大型鍛件鍛造質量的提高除了應配備足夠能力的鍛壓設備外，關鍵是應采用特別有效的鍛造方法，如FM法、WHF法、KD法、上平下V砧法、JTS法等，并對這些鍛造方法的工藝參數進行優化，從而生產出優良的鍛件。其中上平下V組合砧應用范圍較廣，可用于鋼錠倒棱、主拔長和拔圓。上平下V砧法較FM法和WHF法有更高的拔長效率，較KD法對壓機的噸位要求更低。但是，上平下V砧拔長時，圓截面的應變分布不均勻。最大變形區不在坯料中心，而是在靠近平砧的一方，且大變形區由V字形發散到表面，如果拔長時翻轉工藝不合理，很容易使不均勻的應變分布疊加，導致鍛件周向變形的不均勻性。上平下V砧拔長時，翻轉角度一般取經驗值，缺乏對此工藝應變分布的了解，也缺乏理論認識。通過檢索現有技術發現，高全德等人提出了 “一種上平下V砧鍛造階梯軸的工藝方法”的專利技術專利(中國專利，申請號201110450203. 7)，可使鍛件中心區域鍛透性好，變形部分的軸線偏移量小。但該方法沒有考慮鍛件變形的均勻性，尤其是鍛件圓截面周向變形均勻性。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供可提高鍛件變形的均勻性和鍛件圓截面周向變形均勻性的一種上平下V砧拔長時的翻轉方法，其特征在于，包括以下步驟(I)對鍛件采用上平下V砧法拔長，翻轉角度Θ為:Θ = 180 a / Ji(I)其中α =0. 38+mΔH(2)m=-0. 95β2+3. 94 β-0.073(3)式⑴ (3)中α—翻轉角度Θ所對應的弧度；Λ H—壓下率，壓下量與坯料直徑的比值；β —V砧角度η所對應的弧度；(2)每次單砧壓下的壓下率為8% 16% ；(3) V砧兩工作面過渡圓角半徑R取坯料半徑值Rtl的O. 8^1. 2倍；(4)翻轉方式為對稱翻轉翻轉次數為4的倍數時，每4次為I組，每一組采用“雙壓法”，組與組之間翻轉的角度為Θ的整數倍；翻轉次數為3的倍數時，每3次為I組，每一組采用“三壓法”，組與組之間翻轉的角度為Θ的整數倍。所述“雙壓法”，即先翻轉180°，再翻轉90° ;然后翻轉180°后再翻轉90°。所述“三壓法”，即先翻轉120°，再翻轉120°。本專利技術的有益效果為(1)上平下V砧翻轉新工藝可以顯著提高鍛件截面周向變形的均勻性，且越靠近外表面變形不均性的改善越明顯。(2)大圓角V砧翻轉新工藝可以顯著提高鍛件心部壓實效果，改善鍛件整體變形的均勻性。附圖說明圖1是上平下V砧拔長時的橫截面示意圖，D0為坯料圓截面直徑，R0=O. 5 D0, η為V砧角度，R為V砧兩工作面過渡圓角半徑；圖2是翻轉方式“雙壓法”的示意圖；圖3是翻轉方式“三壓法”的示意圖。具體實施例方式本專利技術提供一種上平下V砧拔長時的翻轉方法。下面通過附圖和實施例對本專利技術做進一步說明。圖1為上平下V砧拔長時的橫截面示意圖。圖中，上面為鍛壓平壓板，下面為V砧板，二者之間為某主管道鍛件；某主管道鍛件主拔長工藝前坯料圓截面直徑Dtl尺寸約為Φ2050mm，上平下V砧 砧寬比取O. 6，V砧角度η采用生產實際中普遍使用的120°，V砧兩工作面過渡圓角半徑R取1025mm。316LN鋼在鍛造的過程中變形抗力比較大，且容易產生表面裂紋，因此將壓下率定為89TlO%。將V砧角度及壓下率代入式(I) (3)，可得理論翻轉角度Φ如表I所示。考慮到翻轉次數n為整數，所以壓下率為8%和10%時，理論翻轉角度分別為20°和22. 5°。表I不同壓下率條件下理論翻轉角度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種上平下V砧拔長時的翻轉方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）對鍛件采用上平下V砧法拔長，翻轉角度θ為：θ=?180α/π??????????????????????????????（1）其中α=0.38+mΔH???????????????????????????（2）m=?0.95β2+3.94β?0.073???????????????????（3）式（1）~（3）中：α—翻轉角度θ所對應的弧度；ΔH—壓下率，壓下量與坯料直徑的比值；β—V砧角度η所對應的弧度；（2）每次單砧壓下的壓下率為8%~16%；（3）V砧兩工作面過渡圓角半徑R取坯料半徑值R0的0.8~1.2倍；（4）翻轉方式為對稱翻轉：翻轉次數為4的倍數時，每4次為1組，每一組采用“雙壓法”，組與組之間翻轉的角度為θ的整數倍；翻轉次數為3的倍數時，每3次為1組，每一組采用“三壓法”，組與組之間翻轉的角度為θ的整數倍。

【技術特征摘要】
1.一種上平下V砧拔長時的翻轉方法，其特征在于，包括以下步驟(1)對鍛件采用上平下V砧法拔長，翻轉角度Θ為Θ = 180 a / Ji其中a =0. 38+mΔH m=-0. 95β2+3. 94 β -O. 073式⑴ (3)中 α一翻轉角度Θ所對應的弧度；Λ H—壓下率，壓下量與坯料直徑的比值； β—V砧角度η所對應的弧度；(2)每次單砧壓下的壓下率為8% 16%；(3)V砧兩工作面過渡圓角半徑R取坯料半徑值Rtl的O. 8^1. 2倍；(4)翻轉方式為對稱翻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘品李，馬慶賢，鐘約先，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：