整體式鉸鏈梁鍛造成形方法技術

本發明專利技術屬于大型鍛件鍛造成形領域，具體涉及一種超高壓合成用的六面頂壓機中的整體式鉸鏈梁鍛造成形方法。按加熱規范將鋼錠加熱至始鍛溫度，每個工序間需要依據加熱規范重新加熱，鍛造時終鍛溫度不低于900℃；將鋼錠鐓粗至高徑比為1后，換用型砧將坯料鐓粗成底部帶有斜面的圓餅；將圓餅狀坯料拔長為十字形坯料后，切鉗把，沖中心孔，機械加工。本發明專利技術解決鉸鏈梁的鍛造過程中存在的中心壓實問題，在產品上達到提高產品性能，增加使用壽命的目的。本發明專利技術在生產上達到簡化鍛造工藝過程，壓實心部缺陷，提高鋼錠利用率，提高生產效率，達到降低生產成本的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于大型鍛件鍛造成形領域，具體涉及一種超高壓合成用的六面頂壓機中的。
技術介紹
在人造金剛石合成領域用到的合成設備主要有三類年輪式兩面頂壓機、凹模式兩面頂壓機和六面頂壓機。歐美及日韓國家主要使用年輪式兩面頂壓機，俄羅斯及獨聯體國家主要使用凹模式兩面頂壓力機。兩面頂壓機的特點是能夠生產出高品質的金剛石，且生產技術較為成熟，但模具制造費用高，生產技術復雜。六面頂壓機是中國具有自主知識產權的設備，該設備不僅在中國的超硬材料合成領域得到了廣泛的應用，而且在國際上也逐漸得到了一定的認可，如美國、日本、韓國、印度、伊朗等國都從中國購進了該產品，世界金剛石領域的霸主，元素六公司也從中國購進了上百臺的六面頂壓機用來進行金剛石的生產。六面頂壓機的優點為生產成本低，生產效率高，缺點是六面頂壓機生產的金剛石品質與兩面頂壓力機的有一定差距。隨著我國科研工作者的不斷研究，六面頂壓機在生產高品質金剛石方面有了一定的突破，這些研究使人們認識到使用六面頂壓力機生產高品質金剛石是可能的。要在六面頂壓機上生產出高品質金剛石還需要從以下幾個方面對其進行改進 1.主機結構設計制造方面；2.液壓控制方面；3.電氣控制方面。在主機結構設計制造方面主要的工作內容為六面頂壓機的大型化。現有六面頂壓機的缸體直徑多為400mm-650mm，隨著生產要求的提高，設計人員已經設計出缸體直徑為IOOOmm的六面頂壓機。這就對六面頂壓機的相應零件的性能提出了更高的要求，零件的制造工藝也要有相應的改進。鉸鏈梁是六面頂壓機的核心零件之一，其質量好壞直接影響人造金剛石的品位。 目前，鉸鏈梁基本采用鑄造工藝生產，由于鉸鏈梁形狀復雜，所以鑄造缺陷難以控制，常見鑄造鉸鏈梁的缺陷有1.缸底圓角處裂紋，缸頂耳根處裂紋；2.缸內砂眼、氣孔和砂氣孔； 3.缸頂縮松；4.缸內壁、缸底內圓角嚴重粘砂；5.鑄件外表面嚴重粘砂，這些缺陷導致產品質量不穩定和生產成本提高。一些科研工作者對鉸鏈梁的鑄造工藝進行了研究，研究者通過改變澆注系統、改善型腔設計等措施，降低了某些鑄造缺陷的發生率，但是鑄造成品率還是不能達到較為理想的水平。此外，即使是鑄造合格的鉸鏈梁產品其性能也不高，在使用過程中容易出現缸體掉底和耳孔斷裂等事故。為了達到使用性能要求，在設計大型鉸鏈梁時還要加大鑄造鉸鏈梁的壁厚，這種做法不僅浪費原材料，而且單純的加大壁厚也未必能夠帶來鑄造鉸鏈梁整體性能的提高。因此，需要通過改變成形工藝以滿足鉸鏈梁的機械性能要求，增長鉸鏈梁的使用壽命。鍛造產品的質量一般高于鑄造產品的質量，但鉸鏈梁的質量大，形狀復雜，根據現有鍛造技術分析，鉸鏈梁不適合整體鍛造，主要表現為鍛造工藝復雜，材料利用率低，容易出現鍛造缺陷，從而導致鉸鏈梁鍛造成本上升。中國專利技術專利申請(申請號 200810141516. 2)針對大型化的六面頂壓機提出了一種整體式鍛造鉸鏈梁結構，其優點是可以實現大腔體合成，重量輕、使用壽命長，但是制造大型的整體式鍛造鉸鏈梁這一問題在技術上還沒有實現。鉸鏈梁的凈重在幾噸至十幾噸之間，屬于大型鍛件。大型鍛件采用鋼錠鍛造，按照 60%的鋼錠利用率來算，生產鉸鏈梁所用鋼錠重量至少在10噸以上。由于大型鋼錠內部組織成分不均勻，孔洞等缺陷現象嚴重，所以在鉸鏈梁的鍛造過程中要考慮到中心壓實問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種超高壓合成用的六面頂壓機中的，解決鉸鏈梁的鍛造過程中存在的中心壓實問題。本專利技術的技術方案是一種，整體式鉸鏈梁的生產過程包括加熱過程和鍛造過程，具體步驟如下(1)鍛造所用材料為合金結構鋼，根據加熱規范將鋼錠加熱至始鍛溫度 1150-1250°C并保溫15-20小時使內部溫度均勻；(2)進行常規的鋼錠壓鉗把、倒棱和去錠尾的工序，鋼錠的高徑比范圍為 1. 2-3. 0 1 ；將坯料加熱至1150-1250°c，保溫15-20小時；(3)將坯料鐓粗至高徑比為1的圓柱后，換用型砧將坯料鐓粗成帶有四個對稱斜面的圓餅狀；將坯料加熱至1150-1250°C，保溫15-20小時；(4)用型砧先后拔長出窄凸耳和寬凸耳，拔長后的坯料為十字形；切掉鉗把后，將坯料加熱至1150-1250°C，保溫15-20小時；(5)用沖子沖中心孔，鍛造完成后的鍛件單面機加余量在30_50mm ；(6)將坯料進行機械加工至成品尺寸。所述的，步驟(1)所用的鋼錠重量在10噸以上。所述的，鍛造時終鍛溫度不低于900°C。本專利技術的優點及有益效果是1、本專利技術開發整體式鉸鏈梁鍛造技術，按加熱規范將鋼錠加熱至始鍛溫度，每個工序間需要依據加熱規范重新加熱，鍛造時終鍛溫度不低于900°C ；將鋼錠鐓粗至高徑比為 1后，換用型砧將坯料鐓粗成底部帶有斜面的圓餅；將圓餅狀坯料拔長為十字形坯料后，切鉗把，沖中心孔，機械加工。本專利技術在產品上達到提高性能，增加使用壽命的目的。2、本專利技術在生產上達到簡化鍛造工藝過程，壓實心部缺陷，提高鋼錠利用率、生產效率和降低生產成本的目的。附圖說明圖1是鋼錠的錠身圖形；圖2是將坯料鐓粗為高徑比為1時的示意圖；圖3是將坯料鐓粗為底部帶有斜度的圓餅的示意圖；圖4是將坯料拔長為十字形后的示意圖；圖5是將十字形坯料沖孔后的示意圖；圖6是機加后的零件示意圖。圖中，1中心孔；2窄凸耳；3寬凸耳；4斜面。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。如圖1-6所示，整體式鉸鏈梁的生產過程包括加熱過程和鍛造過程，具體步驟如下(1)鍛造所用材料為合金結構鋼，根據加熱規范將鋼錠加熱至始鍛溫度 1150-1250°C并保溫15-20小時使內部溫度均勻，所用的鋼錠重量在10噸以上；鍛造時終鍛溫度不低于900°C。(2)進行常規的鋼錠壓鉗把、倒棱和去錠尾的工序，完成后的鋼錠主體部分如圖1 所示(該圖省略了鉗把)，鋼錠的高徑比范圍為1.2-3.0 1 ；將坯料加熱至1150-1250°C， 保溫15-20小時；(3)將坯料鐓粗至如圖2所示高徑比為1的圓柱后，換用型砧將坯料鐓粗成如圖3 所示的帶有四個對稱斜面4的圓餅狀；將坯料加熱至1150-1250°C，保溫15-20小時；(4)用型砧先后拔長出窄凸耳2和寬凸耳3，拔長后的坯料為如圖4所示的十字形；切掉鉗把后，將坯料加熱至1150-1250°C，保溫15-20小時；(5)用沖子沖中心孔1，鍛造完成后的鍛件圖形如圖5所示，該鍛件的單面機加余量在30-50mm左右；(6)將坯料進行機械加工至成品尺寸，加工后的零件如圖6所示。(7)生產大型鍛件通常的材料利用率為60%左右，采用本專利技術工藝生產的整體式鍛造鉸鏈梁的材料利用率為70-80 %，可見本工藝明顯節約了原材料。實施例1(1)鍛造所用材料為35CrMo合金結構鋼，根據加熱規范將鋼錠加熱至始鍛溫度 1200°C并保溫18小時使內部溫度均勻，所用的鋼錠重量在15噸；鍛造時終鍛溫度950°C。(2)進行常規的鋼錠壓鉗把、倒棱和去錠尾的工序，完成后的鋼錠主體部分如圖1 所示(該圖省略了鉗把)，鋼錠的高徑比范圍為2.0 1;將坯料加熱至1200°C，保溫18小時；(3)將坯料鐓粗至如圖2所示高徑比為1的圓柱后，換用型砧將坯料鐓粗成如圖3 所示的帶有四個對稱斜面4的圓餅狀；將坯料加熱至1200°C，保溫18小時；(4)用型砧先后拔長本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋鴻武，闞盈，張士宏，程明，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：發明
國別省市：