本發(fā)明是一種回轉(zhuǎn)體鍛件的旋轉(zhuǎn)滾動鍛造裝置，屬于金屬材料鍛造成形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著航空、船舶等工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，對大型不銹鋼、高溫合金、鈦合金等材料的大型回轉(zhuǎn)體鍛件的需求越來越大，對其低成本成形并且獲得均勻組織的需求也越來越迫切。鍛造成形是大型回轉(zhuǎn)體類結(jié)構(gòu)件成形的重要技術(shù)手段，現(xiàn)階段其鍛造方法主要通過模鍛或等溫鍛的方法獲得，要求壓機額定噸位巨大，成本很高。某型號離心風(fēng)機用外徑1180mm的葉輪輪盤閉式模鍛件所需鍛造力大于8萬噸，超出目前中國最大設(shè)備噸位。

2010年10月20日公開的中國發(fā)明專利說明書CN101862807A公開了一種大型盤類件的旋轉(zhuǎn)鍛造方法及鍛造裝置。該方法包括鍛造模具的設(shè)計、坯料準(zhǔn)備、預(yù)鍛分流槽、定位坯料和分步旋轉(zhuǎn)鍛造。該方法將上鍛模設(shè)計為由一條或者多條矩形長條狀組間構(gòu)成的軸對稱結(jié)構(gòu)，通過上鍛模與下鍛模的旋轉(zhuǎn)鍛造，對盤類工件進(jìn)行局部成形。該方法成形載荷低，模具簡單加工費用低，但是上鍛模對坯料變形不連續(xù)，所得組織不均勻，容易在鍛件上表面產(chǎn)生折疊，需要多次修傷打磨，浪費工時，并且降低材料利用率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種成形大型回轉(zhuǎn)體鍛件的旋轉(zhuǎn)滾動鍛造裝置，該裝置能夠成形的回轉(zhuǎn)體鍛件最大直徑可達(dá)1200mm，該裝置可以解決現(xiàn)有大型回轉(zhuǎn)體鍛件鍛造變形不連續(xù)、組織不均勻、材料利用率低、鍛造成本高的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的回轉(zhuǎn)體鍛件的旋轉(zhuǎn)滾動鍛造裝置包括一根旋轉(zhuǎn)軸(2)，在旋轉(zhuǎn)軸(2)上套裝有兩個沿旋轉(zhuǎn)軸(2)的回轉(zhuǎn)中心線(7)對稱的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，分別為左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(3)和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(4)，左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(3)和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(4)通過軸承固定在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，旋轉(zhuǎn)軸(2)的兩端通過過盈配合安裝在固定套(1)上，固定套(1)通過螺栓(5)安裝在壓機(6)上，旋轉(zhuǎn)軸(2)的回轉(zhuǎn)中心線(7)與固定套(1)、左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(3)和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(4)的回轉(zhuǎn)中心線重合，壓機(6)能夠帶動左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(3)和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(4)向下移動；

在左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(3)和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(4)的下方放置坯料(8)，坯料(8)固定安裝在下模(9)上，坯料(8)與下模(9)的回轉(zhuǎn)中心線與旋轉(zhuǎn)軸(2)的回轉(zhuǎn)中心線(7)重合，利用壓機的旋轉(zhuǎn)墩粗臺帶動坯料(8)與下模(9)沿回轉(zhuǎn)中心線(7)旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益成果如下：

1、采用本發(fā)明的裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)滾動鍛造時，坯料變形為局部滾動變形，所需鍛造力較低，可以將本裝置安裝在2000t、4000t等較低噸位的壓機上，對大尺寸回轉(zhuǎn)體鍛件進(jìn)行成形，有利于技術(shù)推廣、應(yīng)用。

2、采用本裝置對坯料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)滾動鍛造時，左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子、右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子與坯料之間是局部滾動接觸，坯料上端面不存在矩形窄錘頭局部鍛造留下的不連續(xù)界面，使得鍛件上端面表面粗糙度低，無裂紋、無折疊，成形質(zhì)量較好。對所得鍛件上表面無需修傷打磨，可以縮短工序、節(jié)約工時，并且材料利用率得到提高。

3、采用本裝置對坯料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)滾動鍛造后，所得鍛件內(nèi)部變形連續(xù)，可以獲得均勻的內(nèi)部組織。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的大型回轉(zhuǎn)體鍛件的旋轉(zhuǎn)滾動鍛造裝置示意圖

圖2是圖1的三維立體示意圖

圖3是旋轉(zhuǎn)滾動鍛造過程中坯料變形示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述：

參見附圖1～3所示，該種回轉(zhuǎn)體鍛件的旋轉(zhuǎn)滾動鍛造裝置包括一根旋轉(zhuǎn)軸2，在旋轉(zhuǎn)軸2上套裝有兩個沿旋轉(zhuǎn)軸2的回轉(zhuǎn)中心線7對稱的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，分別為左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4，左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4通過軸承固定在旋轉(zhuǎn)軸2上，旋轉(zhuǎn)軸2的兩端通過過盈配合安裝在固定套1上，固定套1通過螺栓5安裝在壓機6上，旋轉(zhuǎn)軸2的回轉(zhuǎn)中心線7與固定套1、左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4的回轉(zhuǎn)中心線重合，壓機6能夠帶動左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4向下移動；

在左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4的下方放置坯料8，坯料8固定安裝在下模9上，坯料8與下模9的回轉(zhuǎn)中心線與旋轉(zhuǎn)軸2的回轉(zhuǎn)中心線7重合，利用壓機的旋轉(zhuǎn)墩粗臺帶動坯料8與下模9沿回轉(zhuǎn)中心線7旋轉(zhuǎn)。

本實施例中的坯料8為鈦合金回轉(zhuǎn)體，最大直徑為600～800mm，該坯料8中心為實心的圓餅結(jié)構(gòu)或中心有孔的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明裝置在加工時，用左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4的外輪廓對被加工的回轉(zhuǎn)體鍛件的上端面進(jìn)行成形，將加熱到始鍛溫度的坯料8固定安裝在下模9上，并使坯料8的回轉(zhuǎn)中心線與旋轉(zhuǎn)軸2的回轉(zhuǎn)中心線7重合，在坯料8與左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4接觸的上端面上涂潤滑劑，然后開動壓機6的旋轉(zhuǎn)墩粗臺帶動坯料8與下模9沿回轉(zhuǎn)中心線7以角速度ω旋轉(zhuǎn)并同時壓機6向下施壓、移動，當(dāng)左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4輕輕接觸坯料后，以下壓速度為v1、下壓距離為h1鍛造坯料8，左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)方向相反.隨后升起壓機6，使左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4與坯料8的上端面脫離接觸后，再次向下施壓、移動。當(dāng)左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4輕輕接觸坯料后，以下壓速度為v2、下壓距離為h2鍛造坯料8，反復(fù)上述動作多次旋轉(zhuǎn)滾動鍛造坯料8，直至坯料8完全成形。

角速度ω的計算公式如下：

式中：v為壓機6帶動左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3與右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4相對坯料8的下壓速度，取0.05～20mm/s，Dmax為左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子3和右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子4的最大直徑，σ為轉(zhuǎn)子系數(shù)，取0.01～0.15。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明裝置所需壓機噸位較低，可在2000t、4000t等普通壓機上施行，鍛造過程中不需對其打磨修傷，所得鍛件表面質(zhì)量較好，內(nèi)部變形連續(xù)、無折疊、組織均勻。