betway官网app下载大型管模锻件成型工艺研究

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管模是用于生產離心球墨鑄鐵管道裝置的大型精密模具,屬鑄管行業主要消耗性備件,betway官网app下载市場需求量巨大。管模按生產方式區分主要有整體鍛造管模和熱模法離心鑄造管模。大型整體鍛造管模對設備工裝、制造工藝及產品質量要求極其嚴格,鍛件制造難度極大。本文主要討論在缺少大型管模鍛件相關研制經驗及專用冶金工裝的情況下,如何采用現有短芯棒多火次分段成型的工藝方案,解決因制造專用冶金工裝周期長從而影響產品交貨期的問題。用錯砧點擴的技術創新方法有效解決了拔長過程坯料抱死芯棒的問題。通過優化芯棒拔長工藝保證鍛件順利成型及產品質量。

1鍛件主要技術要求此管模系典型的特大規格薄壁長套類鍛件,外形復雜,長度達9in,承口端外徑2in,而壁厚僅175mm(圖1)。鍛件材質為21CrMol0熱作模具鋼,cr含量達到2.3%~2.6%。超聲檢測按照JB/T5000.151998標準Ⅲ級執行。金相組織按相關國標嚴格要求:一般疏松、錠型偏析不大于3級;脆性、塑性夾雜物不大于1.5級;帶狀組織不大于2.0級;魏氏組織不大于1級;晶粒度不小于5級;正火組織不大于2級。

3工藝技術創新為了克服芯棒長度短導致的拔長操作困難,并有效避免坯料與芯棒抱死不動的問題,在拔長操作前,適當提高芯棒使用前的預熱溫度,以降低芯棒進入坯料后的膨脹程度。拔長過程采用分段成型的方法,即先拔長管模一端至4.5in,然后掉頭拔長另外一端至最終工藝尺寸。這種成形方法有效彌補了芯棒長度小于鍛件總長的不足。拔長前期須使用大壓下量、大角度翻轉,暫不收口,以保證快速拔長和芯棒順利進退。最后階段采用退芯棒方案,當出現抱死現象時,用錯砧點擴方法使鍛件內孔與芯棒產生空隙松動,沿管模圓周方向點擴一周,利用芯棒和管模內壁的微小間隙退出芯棒,見圖2。管模鍛件具有壁薄的特點,芯棒拔長時拔長效率遠低于普通長套類鍛件,預拔長制坯后必須分多火次成型。隨坯料壁厚減薄,應不斷減少壓下量和翻轉角度,以避免不對稱變形而產生彎曲,保證鍛件同軸度及表面質量。在拔長后期收口階段,根據金屬流動規律,制定芯棒端頭拔梢度方案,如圖3所示。沿管模端部旋轉輕壓,使端部金屬逐漸緊貼芯棒外壁,有效消除喇叭口缺陷。

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