專利名稱：：用于熱鍛管狀金屬工件的鍛造模芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于熱鍛管狀金屬工件的鍛造模芯。
背景技術(shù)：
：熱鍛管狀工件、例如無(wú)縫鋼管由DE102005052178Al已知。在這種方法中，從被加熱到變形溫度的塊件出發(fā)、在第一變形步驟中通過(guò)穿孔形成厚壁的空心塊，該空心塊然后在使用鍛造機(jī)的至少兩個(gè)作用在空心塊外表面上的鍛造爪(Schmiedebacken)和一個(gè)插入空心塊中的鍛造模芯作為內(nèi)模的情況下、通過(guò)徑向鍛造過(guò)程被鍛造成無(wú)縫管。在此，使空心塊有節(jié)拍地在鍛造爪的空行程階段中轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)。鍛造模芯在鍛造過(guò)程期間暴露于明顯的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，這導(dǎo)致在模具表面上的磨損現(xiàn)象并縮短鍛造模芯的使用壽命。例如鍛造溫度可達(dá)到高于1300°C。為了使由熱引起的磨損現(xiàn)象最小，由DE2825940Al已知，從內(nèi)側(cè)冷卻鍛造模芯，以加速?gòu)哪Ｐ颈砻娴侥Ｐ局械纳帷榱颂岣吣Ｐ镜哪湍バ?，另外提出，模芯體以由耐高溫的材料、例如鎳鈷基合金制成的外殼包圍。該鍛造模芯具有很多缺點(diǎn)。一方面，該鍛造模芯的制造非常復(fù)雜且昂貴；另一方面，到模芯材料中的熱輸入沒(méi)有降低，這在高的溫度應(yīng)力時(shí)降低鍛造模芯的形狀穩(wěn)定性并進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)早失效。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供一種用于熱鍛管狀金屬工件的鍛造模芯，該鍛造模芯能經(jīng)濟(jì)地制造，并且即使在高的鍛造溫度時(shí)也具有高的耐磨性并同時(shí)具有高的形狀穩(wěn)定性。所述目的從權(quán)利要求1的前序部分出發(fā)結(jié)合特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的擴(kuò)展方案是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，模芯材料由耐熱的合金構(gòu)成，其中模芯體至少在工作區(qū)域中設(shè)有減少在鍛造期間到模芯體中的導(dǎo)熱的并牢固粘附在模芯體上的層，并且該層至少具有50iim的厚度。本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新在于，包圍模芯體的層具有比模芯體低的傳熱性，由此明顯減少到模芯體中的熱輸入并因而即使在高的鍛造溫度時(shí)也實(shí)現(xiàn)明顯改善的形狀穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明，層的傳熱性在此明顯低于模芯體材料的傳熱性，有利地低至少50%。根據(jù)本發(fā)明，在模芯體上的層在此可有利地非常經(jīng)濟(jì)地通過(guò)起氧化皮(Verzundern)產(chǎn)生或者也例如通過(guò)熱方法通過(guò)涂覆相應(yīng)的層來(lái)產(chǎn)生。模芯的起氧化皮在此有利地可在碳素鋼中應(yīng)用，而在高合金的(hochlegiert)模芯材料中，層可有利地通過(guò)熱噴射方法、例如火焰或等離子噴射施加。熱式施加的層在此可例如含有氧化鋯、氧化鋁或氧化鐵。在此重要的是，涂層材料的傳熱性總是明顯低于模芯材料的傳熱性。為了該層能在明顯減少的到模芯體中的熱輸入方面起顯著的作用，有利的是，將層以約為50iim的最小厚度構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的鍛造模芯在此即使在高的鍛造溫度時(shí)不僅在改善的形狀穩(wěn)定性方面具有優(yōu)點(diǎn)，而且在降低磨損方面也具有優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中已證實(shí)，在鍛造時(shí)存在層材料的一定的潤(rùn)滑作用，該潤(rùn)滑作用降低磨損。對(duì)于為模芯體選擇合適的材料重要的是，該材料與相應(yīng)要鍛造的材料相協(xié)調(diào)，使得避免鍛造模芯和鍛造工件的焊接。根據(jù)本發(fā)明的鍛造模芯在此具有如下的有利效果，即在模芯體上的層起分隔層的作用，該分隔層抵抗在鍛造壓力和溫度下的焊接。因?yàn)椴荒芡耆柚挂欢ǖ牡侥Ｐ倔w中的熱輸入，所以對(duì)于支持模芯的形狀穩(wěn)定性另外有意義的是，為模芯體設(shè)置附加的內(nèi)部冷卻裝置。但或者也可以規(guī)定，在靜止階段中從外部冷卻模芯體，這能比內(nèi)部冷卻經(jīng)濟(jì)很多地實(shí)現(xiàn)。為了在鍛造過(guò)程中將到模芯體中的熱輸入限制到最低，另外有意義的可以是，在鍛造時(shí)使模芯在工件中移動(dòng)，因?yàn)樵诖诉^(guò)程中總是鍛造模芯表面的不同的工作區(qū)域進(jìn)入接合并從而降低局部的熱輸入。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的鍛造模芯。唯一的附圖示出鍛造模芯。具體實(shí)施例方式在唯一的附圖中示出的鍛造模芯具有設(shè)有倒角3、4的模芯體l，該模芯體固定在一保持桿2上。需要該保持桿2，以使鍛造模芯能在這里未示出的管狀工件中軸向地和能轉(zhuǎn)動(dòng)地移動(dòng)。模芯體1由耐熱的鋼制成，它根據(jù)本發(fā)明設(shè)有在工作區(qū)域中減少到模芯體1中的導(dǎo)熱的層5。在此，層5的傳熱性明顯低于模芯體1的材料，以降低熱輸入并因而即使在高的鍛造溫度時(shí)也保證模芯體1的形狀穩(wěn)定性。模芯體1在這種情況下構(gòu)成為實(shí)心體，但也可以為該模芯體設(shè)置內(nèi)部冷卻裝置，以便在鍛造期間盡可能迅速地散出不可避免的到模芯體1中的熱輸入。附圖標(biāo)記列表標(biāo)號(hào)名稱1模芯體4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求用于熱鍛管狀金屬工件的鍛造模芯，包括模芯體和模芯桿，其中模芯體由耐熱的材料制成，其特征在于，模芯體(1)至少在工作區(qū)域中設(shè)有減少在鍛造期間到模芯體中的導(dǎo)熱的并牢固粘附在模芯體(1)上的層(5)，其中該層(5)的傳熱性低于模芯體(1)的材料并且至少具有50μm的厚度。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鍛造模芯，其特征在于，所述層(5)是氧化皮層。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鍛造模芯，其特征在于，所述層(5)是火焰噴射的。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鍛造模芯，其特征在于，所述層(5)是等離子噴射的。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鍛造模芯，其特征在于，所述層(5)的傳熱性比模芯材料的傳熱性至少低50%。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的鍛造模芯，所述模芯體(1)構(gòu)成為一側(cè)設(shè)有開(kāi)口的空心體，并且設(shè)有至少延伸到工作區(qū)域中的內(nèi)部冷卻裝置。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于熱鍛管狀金屬工件的鍛造模芯，包括模芯體和模芯桿，其中模芯體由耐熱的材料制成。在此，根據(jù)本發(fā)明的鍛造模芯這樣構(gòu)成，即模芯體至少在工作區(qū)域中設(shè)有減少在鍛造期間到模芯體中的導(dǎo)熱的并牢固粘附在模芯體上的層，其中該層的傳熱性低于模芯體的材料并且至少具有50μm的厚度。文檔編號(hào)B21J13/00GK101743077SQ200880023941公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年6月25日優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日發(fā)明者G·霍姆伯格,P·萊費(fèi)布弗萊,R·屈默爾靈,S·維登邁爾申請(qǐng)人:V&M德國(guó)有限公司