專利名稱：一種鍛壓機(jī)鍛餅工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)金屬制品的熱加工，尤其是指用于金屬鍛件熱加工的裝置(工具)。
背景技術(shù)：
鍛壓機(jī)鍛壓，也就是采用鍛壓機(jī)將鋼錠鍛造成合格的金屬鍛件產(chǎn)品(具體地說，就是將鋼錠或鋼坯放在鍛壓機(jī)的下工作砧上，鍛壓機(jī)的上工作砧壓下——抬起——再壓下——再抬起……如此反復(fù)，將鋼錠熱加工變形成為合格鍛件。)，它是冶金行業(yè)金屬材料熱加工的常見方式。
金屬鍛件產(chǎn)品可以涉及圓材、方材、扁材、軸類件、餅件、環(huán)件等形狀。餅件制品是常見的金屬鍛件產(chǎn)品，其生產(chǎn)流程是鋼錠壓把、鋼錠鐓粗、鐓粗坯拔長、拔長坯剪切(熱剪切或冷割)成圓柱形坯料(高度/直徑≯2.5)，最后將圓形坯料鍛造成成品規(guī)格的餅件產(chǎn)品(也就是餅件成型)。餅件成型鍛造時鍛壓機(jī)的下工作砧是圓形平砧(下工作砧的上表面是圓形平面)，上工作砧是矩形平砧(上工作砧的下表面是長方形平面)，鍛件兩面鍛打變形。
目前，餅件成型鍛造的熱加工變形方式有三種，一是偏心鍛造(移動圓形平砧，使矩形平砧沿圓形鍛件圓周部位逐步向中心推進(jìn))，二是中心鍛造(轉(zhuǎn)動圓形平砧，使矩形平砧始終在圓形鍛件的中心)，三是偏心鍛造和中心鍛造的組合。偏心鍛造的特點(diǎn)是容易造成鍛壓機(jī)的立柱晃動(鍛壓機(jī)的噸位越大，立柱晃動越嚴(yán)重，≤2000噸的鍛壓機(jī)晃動比較輕微，≥3000噸的鍛壓機(jī)晃動非常嚴(yán)重)，影響鍛壓機(jī)設(shè)備的正常使用，嚴(yán)重時影響鍛壓機(jī)設(shè)備的使用壽命；中心鍛造的缺點(diǎn)是隨著鍛造火次的增加，鍛坯截面的抗力逐漸增加，必須調(diào)換矩形平砧(使矩形平砧的長方形下表面寬度相對細(xì)窄，適應(yīng)抗力逐漸增加的鍛坯)，造成餅件成型鍛造火次的增加，增加了金屬餅件產(chǎn)品的鍛造工時和制造成本。另外，生產(chǎn)實(shí)踐證明矩形平砧(上工作砧)易使餅件中心產(chǎn)生凹心缺陷。
隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大型金屬餅件制品(大尺寸規(guī)格的金屬餅件制品)的需求量逐年增加，鍛壓機(jī)的工作噸位也越來越大(餅件制品的尺寸規(guī)格越大，鍛坯的抗力也越大，需要的鍛壓機(jī)的工作噸位也越大)，為避免鍛壓機(jī)立柱晃動引起的設(shè)備損壞，大型金屬餅件制品的成型鍛造時，熱加工變形應(yīng)采用中心鍛造方式。根據(jù)現(xiàn)有裝備情況，采用中心鍛造方式進(jìn)行熱加工變形的餅件成型鍛造過程中，隨著熱加工溫度的逐漸下降，鍛件截面的抗力也逐漸增加，必須調(diào)換寬度相對細(xì)窄的矩形平砧(上工作砧)，克服鍛件抗力，而上工作砧的調(diào)換時間比較長(10～15分鐘左右)，引起餅件成型鍛造火次的增加，造成金屬餅件產(chǎn)品的鍛造工時、能耗增加以及產(chǎn)品制造成本的上升。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型設(shè)計一種鍛壓機(jī)鍛餅工具，用于金屬餅件制品的鍛造生產(chǎn)，在餅件成型鍛造時，無需調(diào)換矩形平砧(上工作砧)，在上工作砧3、下工作砧5、鍛餅工具的作用下，對鍛件采用中心鍛造方式進(jìn)行熱加工鍛壓變形，避免了鍛造火次的增加，加快了生產(chǎn)流程，節(jié)約了寶貴的能源，降低了生產(chǎn)制造成本。
本實(shí)用新型提供的一種鍛壓機(jī)鍛餅工具，其特征在于鍛餅工具是一個“長方體的金屬鍛件”，右側(cè)是工作砧2，左側(cè)是鉗把1，工作砧2和鉗把1連成一體；工作砧2是一個“帶凹槽缺口的長方體”，長方體的長度L1＝(1.1～1.5)L，寬度B1＝(0.5～0.7)B，厚度H1＝(0.25～0.40)B；呈“長方塊形狀”的凹槽缺口，設(shè)置在工作砧2的厚度方向，并沿長度方向中心分布，凹槽缺口的長度L3＝(0.15～0.25)L1，寬度B3＝H1，深度H3＝20～40mm；與工作砧2連成一體的鉗把1是一個長方體，長度L2＝(0.2～0.5)L1，寬度B2＝(0.8～1.0)B1，厚度H2＝(0.8～1.0)H1；L、B分別是上工作砧3長方形下表面的長度、寬度；上述結(jié)合構(gòu)成本實(shí)用新型。
工作砧2和鉗把1的橫截面，是角部呈弧形的長方形。
鍛餅工具的材料是合金鋼，最好是低碳結(jié)構(gòu)鋼(結(jié)構(gòu)鋼成本較低，高碳鋼易開裂。)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單；(2)制作容易，操作方便；(3)避開了上工作砧的調(diào)換，爭取了寶貴的熱加工時間，減少了餅件成型鍛造的火次，節(jié)省能耗；(4)改善了餅件成型鍛造產(chǎn)生的中心凹心缺陷，提高了金屬餅件制品的表面質(zhì)量，金屬成材率高；(5)降低了金屬餅件制品的生產(chǎn)制造成本。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的A-A剖面圖圖3是本實(shí)用新型的工作示意圖具體實(shí)施方案上海某鋼鐵公司鍛壓車間實(shí)施本實(shí)用新型，利用4000噸(公稱壓力)鍛壓機(jī)(下工作砧5是圓形平砧，直徑2200mm；上工作砧3是矩形平砧，長度L＝2000mm，寬度B＝600mm)，在餅件成型鍛造過程中，采用中心鍛造方式的熱加工變形，將圓柱形坯料一火鍛造成大型金屬餅件制品(餅件直徑Φ1300mm～Φ2000mm，重量大于2.5噸；如直徑750mm、高度1450mm的圓柱形坯料一火鍛造成直徑1700mm、厚度280mm的大型金屬餅件制品)。其特征在于鍛餅工具是一個“長方體的金屬鍛件”，金屬鍛件的材料是低碳結(jié)構(gòu)鋼，鍛餅工具的右側(cè)是工作砧2，左側(cè)是鉗把1，連成一體的工作砧2和鉗把1，橫截面角部呈圓弧形且尺寸相同；工作砧2是一個“帶凹槽缺口的長方體”，長方體的長度L1＝(1.1～1.5)L＝3000mm，寬度B1＝(0.5～0.7)B＝400mm，厚度H1＝(0.25～0.40)B＝200mm，呈“長方塊形狀”的凹槽缺口，設(shè)置在工作砧2的厚度方向，并沿長度方向中心分布，凹槽缺口的長度L3＝(0.15～0.25)L1＝500mm，寬度B3＝H1＝200mm，深度H3＝20～40mm＝30mm，與工作砧2連成一體的鉗把1是一個長方體，長度L2＝(0.2～0.5)L1＝1500mm，寬度B2＝(0.8～1.0)B1＝B1＝400mm，厚度H2＝(0.8～1.0)H1＝H1＝200mm。
工作(餅件成型鍛造，采用中心鍛造方式的熱加工鍛壓變形)時(1)準(zhǔn)備先移動下工作砧5，使上工作砧3運(yùn)行軌跡對準(zhǔn)圓柱形下工作砧5的圓心部位(保證鍛造時，上工作砧3始終處于圓柱形鍛件坯料的中心線，也就是鍛件直徑位置)；再將鍛件(圓柱形坯料)放在下工作砧5的圓形上表面；(2)鍛造要點(diǎn)(A)熱加工變形時，反復(fù)轉(zhuǎn)動下工作砧5，配合上工作砧3(或鍛餅工具的工作砧2)對鍛件兩面鍛打變形；(B)鍛造時，第一階段，鍛坯截面的抗力較小，上工作砧3(寬度B＝600mm)直接接觸鍛件，鍛打鍛件；第二階段，鍛坯截面的抗力有所增加，利用鍛造操作機(jī)夾鉗夾緊鍛餅工具的鉗把1，將鍛餅工具的工作砧2寬面(寬度B1＝400mm)放在鍛件上面，鍛打鍛件；第三階段，鍛坯截面的抗力比較大，利用工作砧2窄面(寬度H1＝200mm)，鍛打鍛件；(C)鍛造時，利用鍛餅工具的工作砧2窄面的凹槽缺口，鍛打鍛件，改善餅件成型鍛造產(chǎn)生的中心凹心缺陷。
本實(shí)用新型具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、制作容易的特點(diǎn)，使用操作方便，突破了傳統(tǒng)“餅件成型鍛造”工藝中“中心鍛造方式熱加工鍛壓變形”必須調(diào)換矩形平砧(上工作砧3)的技術(shù)難關(guān)，爭取了寶貴的熱加工時間，避免了鍛造火次的增加，加快了生產(chǎn)流程，節(jié)約了寶貴的能源，降低了生產(chǎn)制造成本。且餅件成型鍛造產(chǎn)生的中心凹心缺陷明顯改善，金屬成材率高。
權(quán)利要求1.一種鍛壓機(jī)鍛餅工具，其特征在于鍛餅工具是一個“長方體的金屬鍛件”，右側(cè)是工作砧(2)，左側(cè)是鉗把(1)，工作砧(2)和鉗把(1)連成一體；工作砧(2)是一個“帶凹槽缺口的長方體”，長方體的長度L1＝(1.1～1.5)L，寬度B1＝(0.5～0.7)B，厚度H1＝(0.25～0.40)B；呈“長方塊形狀”的凹槽缺口，設(shè)置在工作砧(2)的厚度方向，并沿長度方向中心分布，凹槽缺口的長度L3＝(0.15～0.25)L1，寬度B3＝H1，深度H3＝20～40mm；與工作砧(2)連成一體的鉗把(1)是一個長方體，長度L2＝(0.2～0.5)L1，寬度B2＝(0.8～1.0)B1，厚度H2＝(0.8～1.0)H1；L、B分別是上工作砧(3)長方形下表面的長度、寬度；上述結(jié)合構(gòu)成本實(shí)用新型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍛壓機(jī)鍛餅工具，其特征在于工作砧(2)和鉗把(1)的橫截面，是角部呈弧形的長方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍛壓機(jī)鍛餅工具，其特征在于鍛餅工具的材料是合金鋼，最好是低碳結(jié)構(gòu)鋼。
專利摘要一種鍛壓機(jī)鍛餅工具，用于大型金屬餅件的熱加工。其特征是右側(cè)工作砧、左側(cè)鉗把的鍛餅工具是一個“連成一體的金屬鍛件”；工作砧是一個長L1＝1.4L、寬B1＝0.6B、厚H1＝0.3B的“帶凹槽缺口的長方體”；設(shè)置在工作砧厚度方向、中心分布的“長方塊凹槽缺口”長0.2L1，寬H1，深30mm；長方體鉗把長0.4L1，寬B1，厚H1；L、B分別是上工作砧下表面的長和寬。工作時，隨著鍛坯截面抗力的增加，轉(zhuǎn)動下工作砧，調(diào)換上工作砧(上工作砧→鍛餅工具的寬面→窄面)鍛打鍛件，同時利用凹槽缺口改善餅件的凹心缺陷。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、制作容易的特點(diǎn)，使用方便，突破了傳統(tǒng)“餅件成型鍛造”工藝中“中心鍛造方式熱加工鍛壓變形”必須調(diào)換上工作砧的技術(shù)難關(guān)，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B21J13/06GK2721279SQ200420082130
公開日2005年8月31日 申請日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月24日
發(fā)明者楊磊 申請人:寶鋼集團(tuán)上海五鋼有限公司