一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍛件的鍛造方法，尤其涉及一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼廠吊鋼水常用的吊環(huán)為鍛件，其兩側(cè)為吊耳，中間為矩形截面的細長彎曲桿(如圖1所示)，其鍛造質(zhì)量直接關(guān)系到鋼水吊運的安全性和可靠性，而其鍛造過程難度較大，鍛成率極低，耗費了大量人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，通過合理設(shè)定鍛造工序，并采用相應(yīng)的成型胎具，使吊環(huán)鍛造的難度大大降低，鍛成率大大提高，降低了工人勞動強度，增加了企業(yè)經(jīng)濟效益。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，包括下料、拔長、預(yù)成型彎曲和終成型彎曲工序，所述預(yù)彎曲工序先經(jīng)初彎，即將鍛坯放在鍛錘的上、下平砧之間用凸模和凹模鍛壓形成中間過渡圓弧，再用上壓墊側(cè)面和下成型胎對鍛坯進行90度彎曲:在終成型彎曲工序，用上壓墊正面和下成型胎對鍛坯鍛造成型。
[0006]所述凸模和凹模中部具有相同的圓弧形狀，其半徑為(1.5?2)r，其中r-吊環(huán)鍛件彎曲處內(nèi)側(cè)半徑，對應(yīng)的圓心角為30°?45°。
[0007]所述上壓墊由彎板、底板和立板組成，彎板兩側(cè)與底板連接，立板固定在彎板和底板之間，彎板的形狀與吊環(huán)鍛件彎曲形狀相適應(yīng)。
[0008]所述下成型胎由水壓機下V型砧加設(shè)垂直固定塊制成，垂直固定塊的內(nèi)側(cè)面與上表面之間采用圓弧過渡。
[0009]所述鍛坯在預(yù)成型彎曲前經(jīng)初鍛，在彎曲受力段設(shè)階梯臺。
[0010]所述終成型彎曲工序的終鍛溫度為800±30°C，錘擊力由小到大施加，錘擊時間為5?10分鐘。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0012]I)合理設(shè)定鍛造工序，在最終成型彎曲工序前設(shè)預(yù)彎曲成型工序，預(yù)成型彎曲工序又由初彎和90度彎曲兩個過程組成，確保經(jīng)彎曲后工件的對稱度和尺寸精度；
[0013]2)采用相應(yīng)的成型胎具，使吊環(huán)鍛造的難度大大降低，鍛成率大大提高；
[0014]3)降低了工人勞動強度，增加了企業(yè)經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所述吊環(huán)鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明所述凸模和凹模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明所述上壓墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明所述下成型胎的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明所述吊環(huán)鍛坯坯料示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明所述經(jīng)初彎后的鍛坯示意圖。
[0021]圖7是本發(fā)明所述鍛坯經(jīng)90度彎曲時的示意圖。
[0022]圖8是本發(fā)明所述鍛坯經(jīng)最終彎曲成型時的示意圖。
[0023]圖中:1.吊環(huán)鍛件11.吊耳12.彎曲桿2.凸模3.凹模4.上壓墊41.彎板42.底板43.立板5.下成型胎51.下V型砧52.垂直固定塊6.鍛坯61.階梯臺7.上砧
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0025]本發(fā)明一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，包括下料、拔長、預(yù)成型彎曲和終成型彎曲工序，所述預(yù)彎曲工序先經(jīng)初彎，即將鍛坯6放在鍛錘的上、下平砧之間用凸模2和凹模3鍛壓形成中間過渡圓弧(見圖6)，再用上壓墊4側(cè)面和下成型胎5對鍛坯6進行90度彎曲(見圖7);在終成型彎曲工序，用上壓墊4正面和下成型胎5對鍛坯6鍛造成型(見圖8)。
[0026]見圖2，是本發(fā)明所述凸模2和凹模3的結(jié)構(gòu)示意圖。所述凸模2和凹模3中部具有相同的圓弧形狀，其半徑為(1.5?2)r，其中r-吊環(huán)鍛件I彎曲處內(nèi)側(cè)半徑，對應(yīng)的圓心角為30°?45°。
[0027]見圖3，是本發(fā)明所述上壓墊4的結(jié)構(gòu)示意圖。所述上壓墊4由彎板41、底板42和立板43組成，彎板41兩側(cè)與底板42連接，立板43固定在彎板41和底板42之間，彎板441的形狀與吊環(huán)鍛件I彎曲形狀相適應(yīng)。
[0028]見圖4，是本發(fā)明所述下成型胎5的結(jié)構(gòu)示意圖。所述下成型胎5由水壓機下V型砧51加設(shè)垂直固定塊52制成，垂直固定塊52的內(nèi)側(cè)面與上表面之間采用圓弧過渡。
[0029]所述鍛坯6在預(yù)成型彎曲前經(jīng)初鍛，在彎曲受力段設(shè)階梯臺61。
[0030]所述終彎曲成型工序的終鍛溫度為800±30°C，錘擊力由小到大施加，錘擊時間為5?10分鐘。
[0031]以下實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
[0032]【實施例1】
[0033]鍛造一吊環(huán)鍛件1，如圖1所示，其兩側(cè)吊耳11最大寬度為380mm，彎曲桿12為200 X 200mm矩形截面，彎曲處內(nèi)側(cè)半徑為350mm，外側(cè)半徑為550mm ;兩側(cè)吊耳11孔中心距1600mm，孔中心至彎曲處外側(cè)距離1250mm。
[0034]模具制作過程如下:
[0035]凸模2和凹3模制作:先按所需圓弧和角度加工凹模3，然后鍛一個長方形坯料，用凹模3反擠成型制成凸模2。
[0036]上壓墊4制作:下料拔長，彎曲后制成彎板41，其彎曲外形與鍛坯6終成型彎曲后的內(nèi)側(cè)形狀相同，將彎板41兩側(cè)與底板42焊接為一體，彎板41中部用立板43和底板42焊接在一起，立板43主要起加固支承作用。
[0037]下成型胎5制作:考慮到下成型胎5承載力大，且外型尺寸較大，利用現(xiàn)有2500t水壓機下V型砧51，可節(jié)省為數(shù)可觀的工具費。只需在下V型砧51V形開口處加設(shè)垂直固定塊52，使開口距離滿足成型吊環(huán)的需要。
[0038]鍛造過程如下:
[0039]見圖5，是本發(fā)明所述吊環(huán)鍛坯6坯料示意圖。為保證鍛件具有較大的鍛比以及良好的塑性，從而保證彎曲過程的順利進行，采用水壓機將1.5噸錠開坯成尺寸為中間截面為(380 X 380) mm，長 1700mm，兩端截面為(400 X 400) mm 的坯料。
[0040]坯料放入3噸錘的上、下平砧之間，使用凸模2和凹模3對吊環(huán)鍛坯6彎曲中心進行初彎，便于在后續(xù)彎曲過程中定位，然后將毛刺剁凈，以防折疊。
[0041]見圖6，是本發(fā)明所述經(jīng)初彎后的鍛坯6示意圖。為了確保吊環(huán)鍛6成型后兩吊耳11孔距的尺寸精度，我們進行了數(shù)次中性層計算，用模擬法和塑性泥模擬法反復(fù)校驗預(yù)成型桿的形狀和最佳長度，預(yù)留拉伸量為20mm，即3900mm-3880mm = 20mm,因彎曲過程中中心部位需施彎曲力，為了防止吊環(huán)中部在彎曲變形時變薄，在彎曲受力處設(shè)階梯臺61，確保彎曲成型后其截面為長方形，從而滿足圖紙的要求。
[0042]見圖7，是本發(fā)明所述鍛坯6經(jīng)90度彎曲時的示意圖。為了保證在吊環(huán)中心彎曲，采用上壓墊4縱向放置施壓，將吊環(huán)鍛坯6彎成90°角，為下一步的終成型彎曲提供準確的定位。
[0043]見圖8，是本發(fā)明所述鍛坯經(jīng)最終彎曲成型時的示意圖。終成型彎曲是最后的工序，也是至關(guān)重要的工序。首先，采用上壓墊4橫向放置施壓，半成品鍛件應(yīng)在900±30°C范圍內(nèi)鍛造成型，這樣可使終成型彎曲時鍛件剛好達到終鍛溫度800±30°C，從而減少了溫度應(yīng)力對外形尺寸的影響。此外還應(yīng)充分考慮終成型彎曲后金屬由于彎曲力消失而產(chǎn)生的微小恢復(fù)，即回彈量，根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗加上塑性泥模擬試驗的結(jié)果，我們得出恢復(fù)角的最佳值為1° 30'。鍛錘操作時應(yīng)緩慢壓下，錘擊力由小變大，最后錘擊在鍛件上的時間應(yīng)達5?10分鐘，以利于外形的鞏固和保持。
【主權(quán)項】
1.一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，包括下料、拔長、預(yù)成型彎曲和終成型彎曲工序，其特征在于:所述預(yù)彎曲工序先經(jīng)初彎，即將鍛坯放在鍛錘的上、下平砧之間用凸模和凹模鍛壓形成中間過渡圓弧，再用上壓墊側(cè)面和下成型胎對鍛坯進行90度彎曲:在終成型彎曲工序，用上壓墊正面和下成型胎對鍛坯鍛造成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述凸模和凹模中部具有相同的圓弧形狀，其半徑為(1.5?2)r，其中r-吊環(huán)鍛件彎曲處內(nèi)側(cè)半徑，對應(yīng)的圓心角為30°?45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述上壓墊由彎板、底板和立板組成，彎板兩側(cè)與底板連接，立板固定在彎板和底板之間，彎板的形狀與吊環(huán)鍛件彎曲形狀相適應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述下成型胎由水壓機下V型砧加設(shè)垂直固定塊制成，垂直固定塊的內(nèi)側(cè)面與上表面之間采用圓弧過渡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述鍛坯在預(yù)成型彎曲前經(jīng)初鍛，在彎曲受力段設(shè)階梯臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述終成型彎曲工序的終鍛溫度為800 ±30°C，錘擊力由小到大施加，錘擊時間為5?10分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種吊環(huán)鍛件的鍛造方法，包括下料、拔長、預(yù)成型彎曲和終成型彎曲工序，所述預(yù)彎曲工序先經(jīng)初彎，即將鍛坯放在鍛錘的上、下平砧之間用凸模和凹模鍛壓形成中間過渡圓弧，再用上壓墊側(cè)面和下成型胎對鍛坯進行90度彎曲：在終成型彎曲工序，用上壓墊正面和下成型胎對鍛坯鍛造成型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1)合理設(shè)定鍛造工序，在最終成型彎曲工序前設(shè)預(yù)彎曲成型工序，預(yù)成型彎曲工序又由初彎和90度彎曲兩個過程組成，確保經(jīng)彎曲后工件的對稱度和尺寸精度；2)采用相應(yīng)的成型胎具，使吊環(huán)鍛造的難度大大降低，鍛成率大大提高；3)降低了工人勞動強度，增加了企業(yè)經(jīng)濟效益。
【IPC分類】B21J5-02, B21J5-00, B21J13-02
【公開號】CN104624890
【申請?zhí)枴緾N201410739821
【發(fā)明人】趙群, 高揚
【申請人】鞍鋼重型機械有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月3日