[发明专利]大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法

权利要求书

1.一种大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法，其特征在于：包括如下锻造步骤：步骤1）、加热阶段：首先对紫铜锭进行加热，采用冷锭装炉，加热温度控制在400～500℃，保温0.5小时，然后以≤100℃/小时的升温速度升温至950±10℃，保温3～5小时开锻；步骤2）、制作空心坯料阶段：紫铜锭通过倒楞、拔长滚圆、镦粗、冲孔、扩孔，最后制好空心坯，待后续拔长；步骤3）、预成坯和控制壁厚差阶段：扩孔结束后，将空心坯穿入拔长芯棒的大头端，先将大端拔长一圈，保证坯料与拔长芯棒表面贴合，有利于后期推拔时，金属沿着拔长芯棒锥度小的一侧走料；操纵机加持拔长芯棒的加持端，在上平砧、下V砧推拔2～3道次，找正壁厚，控制壁厚差≤20mm；此时Do/Di＞1.4，Do为管的外径，Di为管的内径，推拔时，压下量≤1/4壁厚,旋转角度先按45°通身推拔一道次,再按22.5°推拔1道次，控制好壁厚差，保证壁厚均匀，返炉加热前，立料镦粗，平整两个端面，消除走料不均带来的端部斜面、马蹄形端面；步骤4）、分段拔长定尺阶段：砧子更换成135°开口的上、下V型砧，使用上下V砧拔长能有效控制坯料横向展宽，提高拔长效率；按1～2～3～4～5的推拔顺序，下锤量≤1/3壁厚，先推拔至坯料达到工艺总长度的50～60%，按≤1/3砧宽进给，旋转角度先按90°，再按45°最后按22.5°各推拔1道次，最后一道次的外径尺寸按锻造工艺要求的工艺尺寸直接减少25～30mm为目标控制锻造外径尺寸，此时任意截面的同圆度相差大，局部明显鼓肚，这个过程不需要过多的控制同圆度，只控制壁厚差和外圆尺寸即可，然后将锻造工艺要求的工艺尺寸减少25～30mm的这个外径尺寸设定为目标基准尺寸；步骤5）、反穿拔长芯棒和拔长另一段阶段：将坯料反向穿入拔长芯棒后，同样采用推拔成型，此时下锤量直接按步骤4）所设定的目标基准尺寸锻造，即锻造工艺要求的工艺尺寸减少25～30mm锻造，旋转角度先按90°推拔一道次，再按45°推拔一道次；步骤6）、通身找正同圆度和精整至成品阶段：正向穿入拔长芯棒，推拔成型，下锤量不做要求，直接设置锤头锻造外圆尺寸为刚才的目标基准尺寸再加上25～30mm，即设定外圆直径按锻造工艺要求的工艺尺寸锻造；旋转角度分别按45°～22.5°～11.25°～6°，进给量按≤1/2砧宽进给，每个角度精整外圆各一道次，即可锻造至成品。

2.根据权利要求1所述的一种大规格高利用率紫铜薄壁空心管的锻造方法，其特征在于：在步骤2）中，镦粗前将坯料拔长滚圆至高径比1.8～2.2之间，再进行镦粗，镦粗后坯料的高径比达到0.65～0.7停止镦粗；再选用Φ380实心冲子冲孔，将镦粗后的实心坯料放置在平台上，再将Φ380实心冲子放置在实心坯料的正中心，开始正向冲孔，通过实心坯料高度和冲子的高度计算出冲孔料心的厚度，因材料利用率高，需控制冲孔料心的厚度≤80mm以内，然后反向冲孔；若正向冲孔时，一个冲子高度不够，在Φ380冲子上面继续增加一个＜Φ380的辅助实心冲子，继续冲；正向冲孔时计算料心厚度达到目标值后，再反向冲孔，将料心冲掉，即将坯料翻转180°，在坯料的下面垫上空心漏盘，再在实心坯料的另一面的正中心用Φ380实心冲子冲孔，将料心冲掉；使用马杠扩孔时，扩孔直径比拔长芯棒小端直径大20～50mm；整个锻造拔长工序，温度范围控制在350℃～850℃。