專利名稱：一種用于鍛造空心核電主管道的半閉合工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自由鍛專用工裝組件，具體涉及一種用于鍛造空心核電主管道的半閉合工裝。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外研制第三代核電AP1000主管道鍛件的基本鍛造成型方法是，采用實心鋼錠通過鐓粗一拔長一鐓粗一拔長一壓肩分料一鍛出管嘴、管身一修整。這種鍛造方法在分料成型管嘴和管身前，采用了兩次鐓粗、拔長，其目的是使鋼坯在成型前得到充分變形鍛透，以此改善鋼錠在澆注或重熔結(jié)晶過程中產(chǎn)生的偏析、疏松等固有缺陷。然而，采用上述工藝需要很長的加熱時間，并且需要用特大型鍛造壓機來完成上述加工過程。由于采用的是實心鍛造，沒有將主管道￠786內(nèi)孔鍛造出來，因此在后續(xù)加工過程中，不但極大地浪費了昂貴的原材料，而且完全是用機械加工打深孔的辦法將20多噸重的內(nèi)孔材料加工掉，又增加了很多加工時間，使制造周期大大延長，同時也大大增加了管件的制造成本。再由于受電渣重溶爐能力和成本的限制，空心鋼錠的截面尺寸不能滿足工藝變形量及鍛造比的要求。如果采用墩粗的方法增大空心鋼錠的截面尺寸，其工藝過程十分復(fù)雜，且需要特大型的鍛造設(shè)備才能完成全過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種用空心鋼錠，采用整體空心鍛造成型工藝把主管道內(nèi)孔鍛造出來的工裝，該工裝可有效用于核電主管道的鍛造，可使其管壁變形均勻，達到細化晶粒，改善組織，促進金屬流動成分均勻，得到良好的鍛造組織。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計一種用于鍛造空心核電主管道的半閉合工裝，其特征在于，所述工裝包括芯軸，在所述芯軸上設(shè)有兩個擋環(huán)，所述核電主管道被夾持在兩個擋環(huán)之間，在兩個擋環(huán)的外側(cè)與芯軸之間設(shè)有用于將兩個擋環(huán)定位的定結(jié)構(gòu)，在所述芯軸的至少一端設(shè)有棱柱段。為了便于裝卸空心核電主管道，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道，同時為了限制金屬在鍛壓的過程中沿軸向流動，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述兩個擋環(huán)中至少有一個擋環(huán)與芯軸之間為動配合，所述擋環(huán)的外環(huán)直徑大于鍛壓后核電主管道的直徑。為了便于裝卸空心核電主管道，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述定位結(jié)構(gòu)為在所述芯軸上設(shè)有徑向孔，在所述徑向孔內(nèi)裝有楔形銷釘，所述銷釘?shù)亩瞬可斐鰪较蚩淄庥糜诘肿醐h(huán)。為了便于裝卸空心核電主管道，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述定位結(jié)構(gòu)為在所述芯軸的圓柱表面設(shè)有兩個對稱的平面，同時在芯軸上設(shè)有垂直于所述平面的徑向孔，所述對稱的平面與U形夾的內(nèi)側(cè)配合，在所述U形夾的夾臂上設(shè)有與所述徑向孔相適配夾臂通孔，在所述夾臂通孔與徑向孔之間裝有銷釘；所述U形夾的夾臂側(cè)面用于抵住擋環(huán)為了便于裝卸空心核電主管道，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述的徑向孔有若干個，且相隔一定距離平行設(shè)置。為了便于將芯軸的端部夾緊，然后有驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動器轉(zhuǎn)動，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述棱柱段設(shè)置在芯軸的一端，所述棱柱段為八棱柱。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于由于采用了半封閉定向鍛造專用工裝模具，在鍛造過程中可限制金屬材料的軸向流動，使其最大限度的產(chǎn)生徑向流動，從而可增大截面尺寸，增加變形量和鍛比。由于這種操作方法可以反復(fù)進行，因此可以根據(jù)鍛造工藝設(shè)計要求確定反復(fù)的次數(shù)，達到充分鍛透和細化晶粒的目的。由于采用反復(fù)拔長取代墩粗，拔長工藝，使得該核電主管道鍛件可在較小的鍛壓機上就能完成全過程。采用該工裝加工核電主管道鍛件，可在較小的鍛壓機上用空心鋼錠，采用整體空心鍛造成型技術(shù)將核電主管道的內(nèi)孔鍛造出來，從而極大限度的克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。同時由于采用空心電渣鋼錠，使鋼錠的偏析減少，組織更加致密。用該工裝鍛造的AP1000核電主管道鍛件，可取代采用實心鋼錠實心鍛造整體成型AP1000核電主管道鍛件的工藝方法。不僅在國內(nèi)外第三代核電設(shè)備制造中得到廣泛推廣和應(yīng)用，同時也可為將來的AP1400主管道的研發(fā)與制造積累寶貴的經(jīng)驗，其社會效益和經(jīng)濟效益都是非常巨大的。


圖I是本發(fā)明工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中實施例I的A-A剖視圖；圖3是圖I中實施例2的A-A剖視圖。圖中1、芯軸；2、擋環(huán)；3、核電主管道；4、棱柱段；5、徑向孔；6、銷釘；7、對稱的平
面；8、U形夾；9、夾臂通孔。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。如圖I所示，本發(fā)明是一種用于鍛造空心核電主管道的半閉合工裝，該工裝包括芯軸I，在芯軸I上裝有兩個擋環(huán)2，兩個擋環(huán)2用于將核電主管道3夾持在兩個擋環(huán)之間，在兩個擋環(huán)2的外側(cè)與芯軸I之間裝有用于將兩個擋環(huán)2定位的定結(jié)構(gòu)，可在芯軸I的一端設(shè)有棱柱段4。在本發(fā)明中為了便于裝卸空心核電主管道3，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道，同時為了限制金屬在鍛壓的過程中沿軸向流動，優(yōu)選的實施方案是，在兩個擋環(huán)2中至少有一個擋環(huán)2應(yīng)與芯軸I之間為動配合，其中擋環(huán)2的外環(huán)直徑大于鍛壓后核電主管道3的直徑。在本發(fā)明中為了便于裝卸空心核電主管道3，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道3，進一步優(yōu)選的實施方案是，定位結(jié)構(gòu)可以是在芯軸I上加工有徑向孔5，在徑向孔5內(nèi)裝有楔形銷釘6，銷釘6的端部應(yīng)伸出徑向孔5外用于抵住擋環(huán)2。在本發(fā)明中為了便于裝卸空心核電主管道3，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道3，另一個優(yōu)選的實施方案還有，定位結(jié)構(gòu)還可以是在芯軸I的圓柱表面設(shè)有兩個對稱的平面7，同時在芯軸I上加工有垂直于平面的徑向孔5，對稱的平面7與U形夾8的內(nèi)側(cè)配合，在U形夾8的夾臂上加工有與徑向孔5相適配夾臂通孔9，在夾臂通孔9與徑向孔5之間裝有銷釘6 ;U形夾8的夾臂側(cè)面用于抵住擋環(huán)2。在本發(fā)明中為了便于裝卸空心核電主管道3，或是為了便于裝載上不同長度的空心核電主管道3，進一步優(yōu)選的實施方案還有，徑向孔5可以設(shè)有若干個，且相隔一定距離平行設(shè)置。在本發(fā)明中為了便于將芯軸的端部夾緊，然后有驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動器轉(zhuǎn)動，進一步優(yōu)選的實施方案還有，可將棱柱段4設(shè)置在芯軸的一端,且該棱柱段為八棱柱。本發(fā)明由于采用了半封閉定向鍛造專用工裝模具，在鍛造過程中可限制金屬材料的軸向流動，使其最大限度的產(chǎn)生徑向流動，從而可增大截面尺寸，增加變形量和鍛比。由于這種操作方法可以反復(fù)進行，因此可以根據(jù)鍛造工藝設(shè)計要求確定反復(fù)的次數(shù)，達到充分鍛透和細化晶粒的目的。由于采用反復(fù)拔長取代墩粗，拔長工藝，使得該核電主管道鍛件 可在較小的鍛壓機上就能完成全過程。采用該工裝加工核電主管道鍛件，可在較小的鍛壓機上用空心鋼錠，采用整體空心鍛造成型技術(shù)將核電主管道的內(nèi)孔鍛造出來，從而極大限度的克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。同時由于采用空心電渣鋼錠，使鋼錠的偏析減少，組織更加致密。用該工裝鍛造的AP1000核電主管道鍛件，可取代采用實心鋼錠實心鍛造整體成型AP1000核電主管道鍛件的工藝方法。不僅在國內(nèi)外第三代核電設(shè)備制造中得到廣泛推廣和應(yīng)用，同時也可為將來的AP1400主管道的研發(fā)與制造積累寶貴的經(jīng)驗，其社會效益和經(jīng)濟效益都是非常巨大的。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)擋指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于鍛造空心核電主管道的半閉合エ裝，其特征在于，所述エ裝包括芯軸，在所述芯軸上設(shè)有兩個擋環(huán)，所述核電主管道被夾持在兩個擋環(huán)之間，在兩個擋環(huán)的外側(cè)與芯軸之間設(shè)有用于將兩個擋環(huán)定位的定結(jié)構(gòu)，在所述芯軸的至少一端設(shè)有棱柱段。
2.如權(quán)利要求I所述的用于鍛造空心核電主管道的半閉合エ裝，其特征在于，所述兩個擋環(huán)中至少有ー個擋環(huán)與芯軸之間為動配合，所述擋環(huán)的外環(huán)直徑大于鍛壓后核電主管道的直徑。
3.如權(quán)利要求2所述的用于鍛造空心核電主管道的半閉合エ裝，其特征在于，所述定位結(jié)構(gòu)為在所述芯軸上設(shè)有徑向孔，在所述徑向孔內(nèi)裝有楔形銷釘，所述銷釘?shù)亩瞬可斐鰪较蚩淄庥糜诘肿醐h(huán)。
4.如權(quán)利要求2所述的用于鍛造空心核電主管道的半閉合エ裝，其特征在于，所述定位結(jié)構(gòu)為在所述芯軸的圓柱表面設(shè)有兩個對稱的平面，同時在芯軸上設(shè)有垂直于所述平面的徑向孔，所述對稱的平面與U形夾的內(nèi)側(cè)配合，在所述U形夾的夾臂上設(shè)有與所述徑向孔 相適配夾臂通孔，在所述夾臂通孔與徑向孔之間裝有銷釘；所述U形夾的夾臂側(cè)面用于抵住擋環(huán)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的用于鍛造空心核電主管道的半閉合エ裝，其特征在于，所述的徑向孔有若干個，且相隔一定距離平行設(shè)置。
6.如權(quán)利要求2所述的用于鍛造核電主管道的半閉合エ裝，其特征在于，所述棱柱段設(shè)置在芯軸的一端，所述棱柱段為八棱柱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鍛造空心核電主管道的半閉合工裝，該工裝包括芯軸，在芯軸上設(shè)有兩個擋環(huán)，核電主管道被夾持在兩個擋環(huán)之間，在兩個擋環(huán)的外側(cè)與芯軸之間設(shè)有用于將兩個擋環(huán)定位的定結(jié)構(gòu)，在芯軸的至少一端設(shè)有棱柱段。該工裝是一種可用空心鋼錠，采用整體空心鍛造成型工藝把核電主管道內(nèi)孔鍛造出來的工裝，該工裝可有效用于核電主管道的鍛造，可使其管壁變形均勻，達到細化晶粒，改善組織，促進金屬流動成分均勻，得到良好的鍛造組織。
文檔編號B21J13/08GK102632179SQ201210078229
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者賴長德, 高欣 申請人:江陰南工鍛造有限公司