[发明专利]用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法

说明书

本发明公开了一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法，锻造装置包括第一上模、第二上模、第一下模以及第二下模；第一下模的侧壁上开设有通孔，通孔内设有成型销；第二下模可拆卸地套设在第一下模外周，第二下模的内侧面上设置有与通孔相对应的模膛；第一上模将坯料挤入第一下模和第二下模之间，第二上模与成型销相配合，对坯料进行水平模锻以将坯料顶入模膛内形成凸台结构。本发明通过在第一下模上设置通孔并在通孔内设置成型销，将坯料放置好后通过第一上模、第二上模与成型销的配合，能够在坯料上与通孔对应的位置处成型出凸台的结构，实现了对坯料竖直方向和水平方向的模锻，简化了对具有凸台结构锻造件的锻造工艺。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法。

背景技术

以核电中的复杂大型锻件为例，随着核反应堆对设备安全性以及运行效率要求的不断提高，众多核电设备零件都需要实现大型化和一体化，作为核岛主设备中最为复杂且最为重要的锻件之一，目前接管段往往是通过将接管嘴与筒体焊接在一起的形式得到，由于具有较多焊缝，锻件的安全性能大为降低且需要更长的检测时间，从而降低了核电设备的运行效率。

某项现有技术中，通过局部镦粗的方式，将坯料加工为带有环带的筒体，使用三角砧在环带上压出凹档，得到若干凸台，再使用门形锤头和马杠对凸台进行扩孔得到毛坯锻件，最后翻边接管成形前端管嘴得到一体化锻件成品。该方法实现了接管和法兰的一体锻造，降低了劳动强度，提高了生产效率。

某项现有技术中，通过在带有凸起带的筒体坯料的基础上，利用带有两个凸块的管嘴成形砧在凸台上成形管嘴坯，最终得到接管段管嘴。该方法可实现在凸起带任意位置成形管嘴坯，不再局限于特定位置和数量的管嘴成形。

上述两种工艺方法的共同点在于都需要将钢锭先局部镦粗再冲孔得到带有凸台环带的筒体，再通过三角砧或者管嘴成形砧等工具将凸台加工为若干管嘴坯，最终在管嘴坯的基础上成形各个管嘴。这两种工艺方法共同的局限性在于由于需要先加工出凸台环带，因此锻件上的管嘴需全部处于同一高度，工艺适用范围较小，并且通过凸台环带得到管嘴坯的工序较为繁琐，难以在同一模锻机上完成成形。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置及其锻造方法，以解决现有技术中对于具有凸台结构的锻造件的锻造工艺方法复杂、工艺适用范围小的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于大型复杂锻件的多向模锻的锻造装置，包括第一上模、第二上模、第一下模以及第二下模；所述第一下模的侧壁上开设有通孔，所述通孔内设有成型销；所述第二下模可拆卸地套设在所述第一下模外周，所述第二下模的内侧面上设置有与所述通孔相对应的模膛；所述第一上模将坯料挤入所述第一下模和所述第二下模之间，所述第二上模与所述成型销相配合，以将所述坯料顶入所述模膛内形成凸台结构。

进一步地，所述成型销包括第一成型销和第二成型销，所述第一成型销上朝向所述第一下模中心的一端具有第一倾斜面。

进一步地，所述第二上模上具有与所述第一倾斜面相适应的第二倾斜面。

进一步地，所述成型销的长度大于或等于所述通孔的长度。

进一步地，所述第一倾斜面从上到下逐渐靠近所述第一下模中心。

进一步地，所述第二下模外周面设置有保护筒体。

进一步地，所述第一倾斜面与竖直方向的倾斜角度取值范围为10 °至15°。

进一步地，所述第一上模上设置有与所述第一下模以及所述第二下模之间的间隙相对应的凸起结构，所述凸起结构与所述坯料相接触，以对所述坯料进行竖直方向的预锻。