[发明专利]一种05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具、预锻坯、模锻件及生产工艺

说明书

一种05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具、预锻坯、模锻件及生产工艺，成形模具包括预锻模和终锻模两套模具，预锻模由预锻上模和预锻下模组成，终锻模由终锻上模和终锻下模组成，生产模锻件的工艺步骤为下料、原材料加热、预锻模安装、自由锻、预锻成形、清理锻件、修伤、预锻坯加热、终锻模安装、终锻成形、切除飞边、清理锻件、修伤、固溶处理、时效处理和理化检测，本发明通过合理设计模具结构、合理制定工艺参数，可实现难度较大薄壁高枝非对称结构模锻件的顺利成形，模锻件性能满足标准要求，实施模锻工艺后可将05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢零件的材料利用率由9.8%提高至27.3%，加工效率提高65%以上。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及一种05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具、预锻坯、模锻件及生产工艺。

背景技术

一种05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢零件，中间为弧形薄壁结构，一侧为高度较大的圆柱凸台，属于薄壁高枝非对称结构，锻件采用自由锻造工艺加工而成，自由锻件的长、宽、高尺寸分别为370mm、225mm、135mm的方形块，通过机加工将多余材料去除获得最终零件，材料利用率仅为9.8%。另外05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢硬度大，机加工速度慢，导致零件的供货周期较长。

因此，如何提高05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢零件材料利用率，缩短供货周期是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题提供了一种05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件成形模具、预锻坯、模锻件及生产工艺，可以生产出薄壁高枝非对称结构的模锻件，达到提高材料利用率、降低生产成本，缩短零件制造周期，满足产品批量生产需求的目的。

本发明所采取的技术方案：

一种05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具，包括预锻模和终锻模两套模具，预锻模由预锻上模和预锻下模组成，终锻模由终锻上模和终锻下模组成，预锻上模的下表面设有与模锻件小凸台形状和尺寸相匹配的预锻坯凸台凹槽，预锻上模的下表面为与模锻件弧形板形状和尺寸相匹配的预锻上模圆弧下凸表面，预锻下模的上表面为平面，终锻下模的上表面为与模锻件弧形板形状和尺寸相匹配的终锻下模圆弧上凸表面，终锻下模的上表面中间设有与模锻件小凸台形状和尺寸相匹配模锻件小凸台凹槽，终锻上模上设有与模锻件弧形板形状和尺寸相匹配的模锻件弧形板凹槽，模锻件弧形板凹槽的边缘具有倾斜的脱模斜度，脱模斜度为°，模锻件弧形板凹槽的中间设有与模锻件大凸台形状和尺寸相匹配的模锻件大凸台凹槽，模锻件大凸台凹槽的边缘具有倾斜的大凸台脱模斜度，终锻上模在模锻件弧形板凹槽的外周边设有飞边槽。

一种利用05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具制备的预锻坯，包括预锻坯本体和预锻坯凸台，预锻坯本体的一侧面为平面，预锻坯本体的另一侧面的中间为预锻坯凸台，预锻坯凸台与模锻件小凸台尺寸一致，预锻坯本体与预锻坯凸台连接的侧面为向内凹的预锻坯圆弧面，预锻坯圆弧面弧度与模锻件圆弧面弧度一致。

一种利用05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具制备的模锻件，包括模锻件弧形板、模锻件大凸台和模锻件小凸台，模锻件弧形板为圆弧状薄板，厚度为20mm~35mm，模锻件弧形板的前端为模锻件装卡边，模锻件弧形板四周的起模斜度为7°，模锻件弧形板的内侧面中间为模锻件小凸台，模锻件弧形板的外侧面中间为模锻件大凸台，模锻件大凸台为圆柱状，模锻件大凸台的起模斜度为7°。

一种利用05Cr17Ni4Cu4Nb模锻件的成形模具生产模锻件的生产工艺，其步骤为：

S1.下料：锯切05Cr17Ni4Cu4Nb棒料，将原材料两端倒角；

S2.原材料加热：将原材料先预热，再随炉升温加热；

S3.预锻模安装：将预锻模加热至250~400℃，预热充分后安装在螺旋压力机上；

S4.自由锻：将原材料取出锻造，制备自由锻坯；