專利名稱：U型吊夾模鍛工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種u型吊夾，主要用于電站鍋爐制造過程中吊掛鍋爐部件，具體涉及該u型吊夾的鍛造工藝。胃縣*u型吊夾是電站鍋爐制造過程中使用的吊掛工具，用其將鍋爐部件吊掛起 來，進(jìn)行組裝、焊接。u型吊夾的用量大、規(guī)格多，但其基本結(jié)構(gòu)相同，只是尺寸不同，其結(jié)構(gòu)如圖l (即圖l-l、圖l-2)所示具有一個吊夾頭l、兩條 吊耳，吊耳具有耳環(huán)3和耳柄2，兩條吊耳豎直、對稱布置在吊夾頭l的頂端， 構(gòu)成夾狀。傳統(tǒng)的U型吊夾是鑄鋼件，金相組織致密度有限，且難免有氣泡、 夾砂等缺陷，使用性能較差，鍋爐制造廠希望改為鍛件，技術(shù)要求很高，除 吊夾頭上的螺孔、吊耳上的銷孔以外，其余都是非加工面，吊夾頭、吊耳的 兩側(cè)不允許有斜度。一些模鍛廠家曾嘗試模鍛，因該U型吊夾的兩條吊耳高而窄，其高寬比達(dá) 8.1，構(gòu)成一個很深的叉口，且該叉口由內(nèi)向外呈收縮形，模鍛時不易良好成 形，故采用兩步鍛造工藝，先將吊夾的兩條吊耳鍛成水平狀，再將兩條吊耳 相向彎折，形成叉口。問題是由于彎折角度太大，超過90° ,彎折時，叉 口底部轉(zhuǎn)角處內(nèi)側(cè)會產(chǎn)生嚴(yán)重折紋，外側(cè)會嚴(yán)重拉傷，強(qiáng)度不符合要求，至 今生產(chǎn)不出合格產(chǎn)品。體隨本發(fā)明的目的，是提供一種u型吊夾模鍛工藝，該工藝將u型吊夾一次錘鍛成型，無須彎折吊耳。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種U型吊夾模鍛工藝，制造一個錘鍛模和一個切邊模，該錘鍛模的模腔 輪廓與U型吊夾的輪廓基本一致，有鍛造余量和出模斜度；先將材料鍛成料 坯，再將料坯置于模腔中錘鍛成型，最后用切邊模切除毛邊。所述錘鍛模分為上模和下模，其分模面位于U型吊夾的中心線；模腔的外出模斜度為7° ,內(nèi)出模斜度為5。 所述錘鍛模的橋部具有阻流溝。所述切邊模包括凹模、沖頭、沖頭夾、毛邊卸板，所述凹模的底面具有 兩塊支承塊和一塊支承板，兩塊支承塊對稱布置于凹模底面的兩端；支承板 位于兩塊支承塊之間，對應(yīng)凹模的舌狀體；所述沖頭裝配在沖頭夾上，對應(yīng) 凹模的模腔；所述余邊卸板布置在凹模的上方，通過支柱固定在凹模上。上述模鍛工藝的步驟是① .將棒料用胎模熱鍛成啞鈴狀料坯；② .將料坯加熱后置于錘鍛模中錘鍛成型，形成帶毛邊的吊夾坯，此時，吊耳耳環(huán)的端面是凸面；③ .將吊夾坯置于切邊模中，切除毛邊；④ .在兩吊耳耳環(huán)之間墊平面胎模，錘鍛，將耳環(huán)端面校成平面； .正火處理。其工藝條件是-料坯加熱溫度1180 1200。C;-錘鍛模預(yù)熱溫度200 250'C;-始鍛溫度1150 1180。C，終鍛溫度》90(TC;-切邊溫度》750。C;-耳環(huán)端面校平溫度900 1000'C;-正火處理滿足朋<187。所述噘鈴狀料坯的兩個頭部是立方形，中間的連接柄是圓柱形，連接柄 與頭部的過渡段是方變圓的錐臺形。其中， 一個頭部用于成型吊夾頭，連接柄用于成型耳柄，另一頭部用于成型耳環(huán)， 一個錐臺用于成型耳環(huán)與耳柄的 過渡部，另一錐臺用于成型耳柄與吊夾頭的過渡部。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于成功地設(shè)計出模具和料坯結(jié)構(gòu)，工藝步驟、條件 合理實用，U型吊夾鍛件一次錘鍛成型，無須彎折吊耳，產(chǎn)品的質(zhì)量符合要求，且生產(chǎn)效率高，最低班產(chǎn)量達(dá)200件以上，經(jīng)濟(jì)效益好。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖1是U型吊夾產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖，艮P: 圖l-l是主視圖，圖1-2是側(cè)視圖。 圖2是U型吊夾坯料結(jié)構(gòu)圖。 圖3是U型吊夾熱鍛件結(jié)構(gòu)圖，艮P:圖3-1是主視圖，圖3-2是側(cè)視圖。圖4是U型吊夾鍛件中間檢驗結(jié)構(gòu)圖。圖5是U型吊夾鍛件終檢結(jié)構(gòu)圖。圖6是錘鍛模結(jié)構(gòu)圖；圖6-l是圖6的A-A視圖； 圖6-2是圖6的B-B視圖； 圖6-3是圖6的C-C視圖。 圖7是切邊模結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
首先加工好錘鍛模和切邊模。參見圖6:錘鍛模由上模、下模組合構(gòu)成，由于U型吊夾產(chǎn)品是對稱結(jié) 構(gòu)，故分模面設(shè)在鍛件的中心線上，這樣既可保證鍛件的外觀與產(chǎn)品完全一致，又便于鍛件充滿成形。模腔輪廓與u型吊夾產(chǎn)品輪廓基本一致，但有鍛造余量和出模斜度，考慮到鍛件出模的難易程度，選取外出模斜度為7。，對于 U型吊夾的叉口部分，既要方便吊耳充滿，又要保證吊耳對應(yīng)部分模具的強(qiáng) 度，因此選取內(nèi)出模斜度為5° 。
吊耳的耳環(huán)直徑大、厚度薄，吊耳臂長，兩吊耳之間的距離小，形成的 叉口深而窄，且呈收縮形，錘鍛時一方面，金屬向模腔吊耳部分流動的阻
力大，各方向的流量、流速也不均勻，使得吊耳不易充滿、不易打靠，容易
產(chǎn)生折紋；另一方面，金屬從錘鍛模橋部膨出的量大，形成的毛邊尺寸大。 因此，在錘鍛模橋部設(shè)有幾條阻流溝Z,分別對應(yīng)耳環(huán)部位和吊耳根部，以減 少金屬向橋部的膨出量，盡量向模腔內(nèi)流動，將吊耳充滿。阻流溝Z的截面形 狀見圖6-1、圖6-2，阻流溝Z的阻流原理是當(dāng)高溫金屬從型腔流出，流經(jīng)阻 流溝Z時，流動阻力增大，外流流量相對變小，利于吊耳充滿。這是本發(fā)明的 技術(shù)關(guān)鍵之一。
由于U型吊夾具有叉口，上模、下模對應(yīng)該叉口的部分分別形成舌狀體 S，參見圖6-3:上模舌狀體S,、下模舌狀體S2之間有間隙，填充在該間隙中的 金屬，構(gòu)成內(nèi)毛邊。從錘鍛模橋部周向膨出的金屬，構(gòu)成周向毛邊。內(nèi)毛 邊、周向毛邊需要切除。
參見圖7:切邊模包括凹模l、沖頭5、沖頭夾6、毛邊卸板4。凹模1對應(yīng)U 型吊夾叉口的部分是舌狀體S，凹模1的底面有兩塊支承塊3，凹模l、兩支承 塊3之間的空間是鍛件切邊后的出件空間，鍛件切邊后，墜落在該空間內(nèi)。由 于舌狀體S的舌尖是懸空的，在切邊壓力作用下容易向下彎曲甚至折斷，導(dǎo)致 切邊失敗，故在舌狀體S下設(shè)置了支承板2，支承板2與支承塊3等高。這樣， 就可防止彎曲、折斷，確保切邊成功。沖頭夾6裝配壓機(jī)的壓頭上，沖頭5裝 配在沖頭夾6上，對應(yīng)凹模l的模腔；毛邊卸板4布置在凹模的上方，通過支柱 7固定在凹模1上。當(dāng)沖頭5向下運(yùn)動，切斷鍛件的毛邊后，毛邊將卡在沖頭5 上，當(dāng)沖頭5復(fù)位上移時，毛邊受毛邊卸板4阻擋被刮落，從沖頭5上卸下。
本發(fā)明的工藝步驟如下
一、制坯根據(jù)u型吊夾的規(guī)格計算下料尺寸，將下好的棒料熱鍛成啞鈴狀料坯，參 見圖2，該啞鈴狀料坯的兩個頭部是立方形，中間的連接柄是圓柱形，連接柄 與頭部的過渡段是方變圓的錐臺形。其中，頭部a用于成型吊夾頭l，連接柄c 用于成型耳柄2，頭部b用于成型耳環(huán)3，錐臺e用于成型耳環(huán)3與耳柄2的過渡 部，錐臺d用于成型耳柄2與吊夾頭1的過渡部。
具體工藝是將棒料加熱后，置于胎模內(nèi)，用750Kg錘鍛打，成型連接柄 和錐臺部分，再將兩個頭部打扁成立方體。
料坯的形狀、尺寸設(shè)計是本發(fā)明的另一技術(shù)關(guān)鍵，設(shè)計不好，鍛件將不 能全部充滿成型，毛邊尺寸大，材料消耗多，甚至還會產(chǎn)生折紋?，F(xiàn)以規(guī)格 M56的U型吊夾為例詳細(xì)說明，參見圖2:該吊夾的下料尺寸為4> 115X295,連 接柄和錐臺部分錘鍛成型后，料坯各部分的尺寸分別是總長度365;頭部a 的長度75，頭部b的長度130,柄c的直徑小80，錐臺d、 e的錐度60。。然后再 將頭部a、 b打扁成方形。
二、 模鍛
將錘鍛模安裝在5t鍛錘上，預(yù)熱至200 25(TC，將料坯加熱至1180 1200"C，置于模腔內(nèi)鍛打，加石墨、鋸末混合脫模劑，以便脫模，始鍛溫度 1150 1180'C,終鍛溫度不低于900'C，當(dāng)鍛件在上模充滿后取出，翻面180° 重新入模，繼續(xù)鍛打，直到鍛件全部充滿， 一般只須2 4錘。模鍛成型后的 吊夾坯帶有毛邊，此時，吊耳耳環(huán)的端面是凸面(如圖3-1、圖3-2所示)。
三、 切邊
鍛件成型后，鍛件模鍛后的出模溫度能保持在900。C左右，不必重新加 熱，即刻脫模送入切邊模切邊，溫度不低于800'C。切邊后的鍛件結(jié)構(gòu)如圖4所 示。
四、 吊耳耳環(huán)校平
由于錘鍛模具有出模斜度，鍛件耳環(huán)3的兩個端面都是凸面，需要將該凸 面校成平面，才符合吊夾產(chǎn)品的要求。具體工藝是，在兩個耳環(huán)之間墊平面 胎模，胎模的厚度等于吊夾產(chǎn)品兩耳環(huán)的距離，用750Kg錘輕打耳環(huán)端面，使之成為平面。校平時，鍛件溫度仍在800'C以上，也不必重新加熱。校平后的 鍛件結(jié)構(gòu)如圖5所示。
五、熱處理
正火，滿足朋<187。
至此，U型吊夾鍛件即告制成，后序金加工耳環(huán)3上的銷孔和吊夾頭1上的 螺孔，即得U型吊夾產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種U型吊夾模鍛工藝，制造一個錘鍛模和一個切邊模，該錘鍛模的模腔輪廓與U型吊夾的輪廓基本一致，有鍛造余量和出模斜度；先將材料鍛成料坯，再將料坯置于模腔中錘鍛成型，最后用切邊模切除毛邊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型吊夾模鍛工藝，其特征在于所述錘鍛模分 為上模和下模，其分模面位于U型吊夾的中心線；模腔的外出模斜度為7° , 內(nèi)出模斜度為5。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型吊夾模鍛工藝，其特征在于所述錘鍛模的 橋部具有阻流溝。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型吊夾模鍛工藝，其特征在于所述切邊模包 括凹模、沖頭、沖頭夾、毛邊卸板，所述凹模的底面具有兩塊支承塊和一塊 支承板，兩塊支承塊對稱布置于凹模底面的兩端；支承板位于兩塊支承塊之 間，對應(yīng)凹模的舌狀體；所述沖頭裝配在沖頭夾上，對應(yīng)凹模的模腔；所述 余邊卸板布置在凹模的上方，通過支柱固定在H模上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型吊夾模鍛工藝，其特征在于該模鍛工藝的步① .將棒料用胎模熱鍛成啞鈴狀料坯；② .將料坯加熱后置于錘鍛模中錘鍛成型，形成帶毛邊的吊夾坯，此時，吊耳耳環(huán)的端面是凸面；③ .將吊夾坯置于切邊模中，切除毛邊； .在兩吊耳耳環(huán)之間墊平面胎模，錘鍛，將耳環(huán)端面校成平面； .正火處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的U型吊夾模鍛工藝，其特征在于該模鍛工藝的工藝條件是 -料坯加熱溫度1180 120(TC;-錘鍛模預(yù)熱溫度200 250'C;-始鍛溫度1150 1180t:，終鍛溫度》900。C;-切邊溫度^750'C;-耳環(huán)端面校平溫度900 1000。C;-正火處理滿足HB〈187。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的U型吊夾模鍛工藝，其特征在于所述啞鈴狀料 坯的兩個頭部是立方形，中間的連接柄是圓柱形，連接柄與頭部的過渡段是 方變圓的錐臺形；其中， 一個頭部用于成型吊夾頭，連接柄用于成型耳柄， 另一頭部用于成型耳環(huán)， 一個錐臺用于成型耳環(huán)與耳柄的過渡部，另一錐臺 用于成型耳柄與吊夾頭的過渡部。
全文摘要
本發(fā)明公開一種主要用于電站鍋爐制造過程中吊掛鍋爐部件的U型吊夾的模鍛工藝，制造一個錘鍛模和一個切邊模，該錘鍛模的模腔輪廓與U型吊夾的輪廓基本一致，有鍛造余量和出模斜度；先將材料鍛成料坯，再將料坯置于模腔中錘鍛成型，最后用切邊模切除毛邊；錘鍛模的分模面位于U型吊夾的中心線，外出模斜度為7°，內(nèi)出模斜度為5°，錘鍛模的橋部具有阻流槽；料坯呈啞鈴狀。優(yōu)點(diǎn)是模具、料坯結(jié)構(gòu)以及工藝步驟、條件合理實用，U型吊夾鍛件一步錘鍛成型，無須彎折吊耳，產(chǎn)品的質(zhì)量符合要求，且生產(chǎn)效率高，最低班產(chǎn)量達(dá)200件以上，經(jīng)濟(jì)效益好。
文檔編號B21J13/02GK101269398SQ200810044389
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者茍大強(qiáng) 申請人:四川振強(qiáng)模鍛有限公司