專利名稱：鉬及鉬合金坩堝殼體的旋壓加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑰及鑰合金回轉(zhuǎn)體零件的加工方法，尤其是指鑰及鑰合金坩堝殼體零件的旋壓成形加工方法。
背景技術(shù)：
鑰及鑰合金坩堝殼體是變壁厚、變截面回轉(zhuǎn)體零件，底部直徑比口部直徑小，底部壁厚、口部壁薄，鑰及鑰坩堝是冶金行業(yè)的關(guān)重件，有著耐高溫的優(yōu)點?，F(xiàn)行工藝采用板料沖壓、機械加工的方法，材料利用率低，材料利用率60%，鑰及鑰合金機械加工困難，廢品率低，刀具耗損嚴重、車床費和人工費用居高不下，造成零件成本很高
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供鑰及鑰合金坩堝殼體零件的旋壓加工方法，采用塑性成形的工藝方法，由于鑰及鑰合金室溫的塑性差、強度高，需要在高溫情況下成形，通過旋壓成形后鑰及鑰合金內(nèi)部組織得到了細化，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。坯料采用板料或厚壁沖壓件，毛坯由以前的50kg降到30Kg。旋壓加工工藝路線板材一旋壓預(yù)成形筒形件或沖壓成筒形件一真空熱處理退火一熱旋壓終成形一清洗一真空熱處理一精機加。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是包括下列步驟
(I)鑰及鑰合金板料，外徑0700 0800 mm,壁厚4 10_，壁厚差0. I 0. 5mm之間。(2)旋壓前芯模預(yù)加熱到200°C 300°C。(3)鑰及鑰合金旋壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到50°C 100°C均勻涂抹水基石墨潤滑劑，晾干后，板料在加熱爐中或直接在芯模上加熱到700°C 985°C進行普旋預(yù)成形，旋壓成形成直筒；鑰及鑰合金沖壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到50°C 100°C均勻涂抹水基石墨潤滑劑，晾干后，板料放在加熱爐中加熱到600°C 100(TC，沖壓成直筒形件。(4)旋壓預(yù)成形及旋壓終成形在旋壓機上進行，沖壓預(yù)成形在沖壓設(shè)備上沖壓成形，旋壓預(yù)成形采用普旋方法成形，終成形采用普旋、強旋結(jié)合的方法成形；具體參數(shù)如下
沖壓預(yù)成形，凹模、凸模均勻加熱到200°C 300°C，采用壓板圈壓住板料，凹模與凸模的間隙為5 10mm，板料放在凹模中間，沖壓成形直筒。旋壓預(yù)成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證板料溫度在600°C 985°C之間進行旋壓塑性成形，主軸轉(zhuǎn)速n=100 200r/min,旋輪縱向進給率f=100 150mm/min成形穩(wěn)定，旋輪圓角半徑R=20 30mm,退出角a =10。 15。。利用此工藝參數(shù)預(yù)成形的圓筒形件，外徑尺寸0429 0470mm，內(nèi)徑尺寸O 421 0 450111111,工件長度。旋壓終成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證預(yù)成形直筒溫度在600°C 1000°C之間進行旋壓塑性成形，主軸轉(zhuǎn)速n=100 200r/min,旋輪縱向進給率f=100 150mm/min成形穩(wěn)定,旋輪前攻角為圓弧,其圓角半徑R=20 30mm,旋輪圓角半徑r=4 IOmm,退出角a =5。 15°。利用此工藝參數(shù)旋壓工件外徑底部尺寸O 386 O 410mm, 口部外徑尺寸0 403. 5 O 454mm,底部內(nèi)徑尺寸O 379 O 400mm’ 口部內(nèi)徑尺寸O 399 O 434mm,工件長度405 60Ctam。(5)預(yù)成形筒形件進行清洗，真空退火，溫度750°C 900°C，保溫時間I 2小時，旋壓終成形件進行清洗，真空爐內(nèi)退火，溫度750°C 900°C，保溫時間I 2小時。
(6)旋壓件機械加工。除旋壓成形外其他工藝步驟均是常規(guī)加工方法。本發(fā)明的優(yōu)點和有益的效果本發(fā)明探索出針對鑰及鑰合金坩堝殼體旋壓成形的加工工藝方法，取代沖壓、機械加工車削工藝，降低材料消耗，每發(fā)產(chǎn)品節(jié)約材料20Kg，現(xiàn)在年生產(chǎn)量為4000件，可節(jié)省原材料費1600萬元/年，同時節(jié)省刀具、車床費和人工費達100萬元/年，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益巨大。創(chuàng)新點如下
(I)旋壓成形對鑰及鑰合金板料或直筒形件旋壓成形，選擇最佳成形工藝參數(shù)，使鑰及鑰合金在該條件下具有良好的塑性、流動性和低的變形抗力，能夠旋壓成形出復(fù)雜形狀的零件，底部直徑小、壁厚，口部直徑大、壁薄，這是沖壓不能達到的效果，內(nèi)外直徑成形將度高，這是沖壓工藝不能實現(xiàn)的，同時在該條件下能夠細化晶粒，較大幅度地提高產(chǎn)品的力學(xué)性能。實現(xiàn)鑰及鑰合金材料的塑性成形，變革生產(chǎn)方式，最大限度提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。(2)合理的原始組織及坯料形狀設(shè)計合理的原始組織設(shè)計可以保證成形后產(chǎn)品的組織和性能滿足使用要求；由于鑰及鑰合金坩堝殼體形狀較為復(fù)雜，旋壓成形是技術(shù)難度高，主要表現(xiàn)在材料性能低、變形程度太大等方面；板料及預(yù)成形筒形件的形狀直接關(guān)系到金屬的流動規(guī)律與定位的誤差，因此，合理地選擇板料及預(yù)成形直筒形狀即確定合理的形狀尺寸與定位方式，是保證良好地成形和均勻的內(nèi)部組織的關(guān)鍵因素之一。本發(fā)明通過增加預(yù)成形工步，精確地控制金屬材料體積的預(yù)分配，不僅可保證最終制件的尺寸要求，而且成功地減小了成形力。(3)道次間的熱處理預(yù)成形后材料內(nèi)部應(yīng)力大，及時熱處理退火均勻內(nèi)部組織、恢復(fù)材料的塑性、降低強度，為終成形旋壓、機械加工做準備。(4)潤滑劑選取及潤滑方式合適的潤滑劑涂敷于工件表面，在加熱和旋壓過程中可起到防氧化、潤滑、絕熱的作用；可以降低變形抗力，提高模具壽命，并獲得更高的表面質(zhì)量。
具體實施例方式 工件材料鑰及鑰合金。實施例I
包括下列步驟
(I)材料選取鑰及鑰合金板料，外徑O 700mm，壁厚4mm，壁厚差0. 1mm。(2)旋壓前芯模預(yù)加熱到200°C。(3)鑰及鑰合金旋壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到50°C均勻涂抹水基石墨潤滑劑，晾干后，板料在加熱爐中或直接在芯模上加熱到700°C 985°C進行普旋預(yù)成形，旋壓成形成直筒。(4)旋壓預(yù)成形及旋壓終成形在旋壓機上進行，旋壓預(yù)成形采用普旋方法成形，終成形采用普旋、強旋結(jié)合的方法成形；具體參數(shù)如下
旋壓預(yù)成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證板料溫度在600°C進行旋壓塑性成形,主軸轉(zhuǎn)速n=100r/min,旋輪縱向進給率f=100mm/min成形穩(wěn)定，旋輪圓角半徑R=20mm,退出角a =10°。利用此工藝參數(shù)預(yù)成形的圓筒形件，外徑尺寸0430mm，內(nèi)徑尺寸0421mm，工件長度220mm。旋壓終成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證預(yù)成形直筒溫度在600°C進行旋壓塑性成形,主軸轉(zhuǎn)速n=100 r/min,旋輪縱向進給率f=100mm/min成形穩(wěn)定,旋輪前攻角為圓弧,其圓角半徑R=20mm,旋輪圓角半徑r=4mm,退出角a=5° °。利用此工藝參數(shù)旋壓工件外徑底部尺寸0386 mm，口部外徑尺寸0 403. 5mm,底部內(nèi)徑尺寸<!> 379mm, 口部內(nèi)徑尺寸<!> 399mm,工件長度405mm。(5)旋壓預(yù)成形筒形件進行清洗，真空退火，溫度750°C，保溫時間2小時，旋壓終成形件進行清洗，真空爐內(nèi)退火，溫度750°C°C，保溫時間2小時。除旋壓成形外其他工藝步驟均是常規(guī)加工方法。實施例2 包括下列步驟
(I)鑰及鑰合金板料，外徑①700 mm,壁厚4mm，壁厚差0. 2mm。(2)沖壓前模具預(yù)加熱到200°C。(3)鑰及鑰合金旋壓沖壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到50°C均勻涂抹水基石墨潤滑劑，晾干后，板料放在加熱爐中加熱到100(TC，沖壓成直筒形件。(4)旋壓終成形在旋壓機上進行，沖壓預(yù)成形在沖壓設(shè)備上沖壓成形，終成形采用普旋、強旋結(jié)合的方法成形；具體參數(shù)如下
沖壓預(yù)成形，凹模、凸模均勻加熱到200°C，采用壓板圈壓住板料，凹模與凸模的間隙為5_，板料放在凹模中間，沖壓成形直筒。利用此工藝參數(shù)預(yù)成形的圓筒形件，外徑尺寸O 429mm,內(nèi)徑尺寸0 421mm,工件長度220mm。旋壓終成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證預(yù)成形直筒溫度在80(TC進行旋壓塑性成形，主軸轉(zhuǎn)速n=120r/min，旋輪縱向進給率f=130mm/min成形穩(wěn)定,旋輪前攻角為圓弧,其圓角半徑R=25mm,旋輪圓角半徑r=4mm,退出角a =10°。利用此工藝參數(shù)旋壓工件外徑底部尺寸O 386mm，口部外徑尺寸O 403mm，底部內(nèi)徑尺寸①380mm, 口部內(nèi)徑尺寸①400mm,工件長度405mm。(5)預(yù)成形筒形件進行清洗，真空退火，溫度800°C，保溫時間I. 5小時，旋壓終成形件進行清洗，真空爐內(nèi)退火，溫度800°C，保溫時間I. 5小時。( 6 )旋壓件機械加工。除旋壓成形外其他工藝步驟均是常規(guī)加工方法。實施例3 包括下列步驟
(I)鑰及鑰合金板料，外徑①800mm，壁厚10mm，壁厚差0. 5mm。
(2)旋壓前芯模預(yù)加熱到300°C。(3)鑰及鑰合金旋壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到100°C均勻涂抹水基石墨潤滑齊U，晾干后，板料在加熱爐中或直接在芯模上加熱到1000°c進行普旋預(yù)成形，旋壓成形成直筒。(4)旋壓預(yù)成形及旋壓終成形在旋壓機上進行，。旋壓預(yù)成形采用普旋方法成形，終成形采用普旋、強旋結(jié)合的方法成形；具體參數(shù)如下
旋壓預(yù)成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證板料溫度在100°c進行旋壓塑性成形,主軸轉(zhuǎn)速n=200r/min,旋輪縱向進給率f=150mm/min成形穩(wěn)定，旋輪圓角半徑R=30mm,退出角a =15°。
利用此工藝參數(shù)預(yù)成形的圓筒形件,外徑尺寸0470mm，內(nèi)徑尺寸0450mm，工件長度300mm。旋壓終成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證預(yù)成形直筒溫度在10(TC進行旋壓塑性成形，主軸轉(zhuǎn)速n=200r/min，旋輪縱向進給率f=150mm/min成形穩(wěn)定,旋輪前攻角為圓弧，其圓角半徑R=30mm,旋輪圓角半徑r=10mm,退出角a =15°。利用此工藝參數(shù)旋壓工件外徑底部尺寸①410mm，口部外徑尺寸O454mm，底部內(nèi)徑尺寸口部內(nèi)徑尺寸424mm,工件長度600mm。(5)預(yù)成形筒形件進行清洗，真空退火，溫度900°C，保溫時間I小時，旋壓終成形件進行清洗，真空爐內(nèi)退火，溫度900°C，保溫時間I小時。( 6 )旋壓件機械加工。除旋壓成形外其他工藝步驟均是常規(guī)加工方法。
權(quán)利要求
1. (I)鑰及鑰合金板料，外徑①700 ①800謹，壁厚4 10謹，壁厚差0. I 0. 5謹之間； (2)旋壓前芯模預(yù)加熱到200°C 300°C； (3)鑰及鑰合金旋壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到50°C 100°C均勻涂抹水基石墨潤滑劑，晾干后，板料在加熱爐中或直接在芯模上加熱到600°C 1000°C進行普旋預(yù)成形，旋壓成形成直筒；鑰及鑰合金沖壓預(yù)成形，加熱前板料先加熱到50°C 100°C均勻涂抹水基石墨潤滑劑，晾干后，板料放在加熱爐中加熱到600°C 1000°C，沖壓成直筒形件； (4)旋壓預(yù)成形及旋壓終成形在旋壓機上進行，沖壓預(yù)成形在沖壓設(shè)備上沖壓成形，旋壓預(yù)成形采用普旋方法成形，終成形采用普旋、強旋結(jié)合的方法成形；具體參數(shù)如下 沖壓預(yù)成形，凹模、凸模均勻加熱到200°C 300°C，采用壓板圈壓住板料，凹模與凸模的間隙為5 10mm，板料放在凹模中間，沖壓成形直筒； 旋壓預(yù)成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證板料溫度在600°C 1000°C之間進行旋壓塑性成形，主軸轉(zhuǎn)速n=100 200r/min，旋輪縱向進給率f=100 150mm/min成形穩(wěn)定,旋輪圓角半徑R=20 30mm,退出角a =10° 15° ; 利用此エ藝參數(shù)預(yù)成形的圓筒形件，外徑尺寸0429 0470mm，內(nèi)徑尺寸0421 ①450mm,エ件長度220 300mm ; 旋壓終成形，芯模、旋輪旋壓過程中內(nèi)部通冷卻水冷卻，旋壓過程中通過補充加熱保證預(yù)成形直筒溫度在700°C 985°C之間進行旋壓塑性成形，主軸轉(zhuǎn)速n=100 200r/min，旋輪縱向進給率f =100 150mm/min成形穩(wěn)定,旋輪前攻角為圓弧，其圓角半徑R=20 30mm,旋輪圓角半徑:r=4 10mm,退出角a =5° 15° ; 利用此エ藝參數(shù)旋壓エ件外徑底部尺寸0386 0410mm，ロ部外徑尺寸0403. 5 O454mm,底部內(nèi)徑尺寸O379 O400mm, ロ部內(nèi)徑尺寸O399 O434mm,エ件長度405 600mm ; (5)預(yù)成形筒形件進行清洗，真空退火，溫度750°C 900°C，保溫時間I 2小時，旋壓終成形件進行清洗，真空爐內(nèi)退火，溫度750°C 900°C，保溫時間I 2小時； (6)旋壓件機械加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及鉬及合金坩堝殼體的旋壓加工方法，屬于回轉(zhuǎn)體零件的加工方法。包括下列步驟(1)鉬及鉬合金板料；(2)旋壓前芯模預(yù)加熱；(3)鉬及鉬合金旋壓預(yù)成形直筒加熱進行普旋預(yù)成形成直筒，或鉬及鉬合金沖壓預(yù)成形直筒形件；(4)終成形采用普旋、強旋結(jié)合的方法旋壓成形；(5)預(yù)成形筒形件進行清洗，真空退火，保溫，旋壓終成形件進行清洗，真空爐內(nèi)退火，保溫；(6)旋壓件機械加工。本發(fā)明摸索出針對鉬及鉬合金坩堝殼體零件的熱旋壓加工工藝方法，可降低鉬及鉬合金坩堝殼體零件制造過程中的材料浪費問題，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益巨大。
文檔編號B21D37/18GK102950184SQ20121043953
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者徐恒秋, 王大力, 李琳琳, 沈玉江, 郭成君, 高武林, 盧博, 黃濤, 常敬彥, 張雷, 郭波 申請人:長春設(shè)備工藝研究所