吊蓋的鍛造工藝優(yōu)化

趙 軍

(中國第一重型機(jī)械股份公司鑄鍛鋼事業(yè)部水壓機(jī)鍛造分廠，黑龍江161042)

吊蓋的鍛造工藝優(yōu)化

趙 軍

(中國第一重型機(jī)械股份公司鑄鍛鋼事業(yè)部水壓機(jī)鍛造分廠，黑龍江161042)

通過使用簡易模具使吊蓋的法蘭與吊耳進(jìn)行不同的鍛造變形，使鍛件的各部鍛比更趨于合理，提高鍛件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

吊蓋；鍛造工藝；優(yōu)化

吊蓋是加氫反應(yīng)器組裝過程中使用的重要部件，為了保證吊裝過程的安全，吊蓋必須是整體鍛造的鍛件，但由于吊蓋法蘭與扁方吊耳的截面比較大，為了保證法蘭的鍛比，通常采用兩次鐓拔的方式進(jìn)行鍛造，此舉雖然滿足法蘭部分的鍛造要求，但由于扁方吊耳部分也一同進(jìn)行了兩次鐓拔，造成了扁方吊耳部分鍛比過大，反而不利于整體性能。本文通過使用簡單模具使法蘭部分與扁方吊耳進(jìn)行不同的鍛造變形，使鍛件各部分的鍛比更趨于合理，不但提高了產(chǎn)品質(zhì)量，還減少了鍛造火次，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

1 產(chǎn)品技術(shù)要求及鍛件圖

產(chǎn)品力學(xué)性能要求見表1，吊蓋鍛件圖見圖1。

2 優(yōu)化前的鍛造工藝

2.1 鍛件主要參數(shù)

材質(zhì)為16Mn，鍛件重量為12.18 t，選用33 t鋼錠，鍛造溫度為1250～700℃，選用60 MN水壓機(jī)進(jìn)行鍛造。

表1 產(chǎn)品力學(xué)性能要求Table 1 The requirements of mechanical properties of products

圖1 吊蓋鍛件圖Figure 1 The drawing of lifting cover forging

圖2 吊蓋優(yōu)化前下料圖Figure 2 The drawing of material preparation of lifting cover before optimization

2.2 工藝變形過程

第一火次：壓鉗口，切水口，錠身145 mm(含刀口)。選用上平下V型砧。

第二火次：鐓粗至H1070 mm、?1900 mm，拔長至?1500 mm、L≈1710 mm。選用?800 mm漏盤、上平下V型砧。

第三火次：鐓粗至H1050 mm、?1900 mm，拔長至?1700 mm、L≈1310 mm，按圖2下料，將Ⅱ部拔長至?1300 mm、L≈1300 mm，然后Ⅱ部保留長度440 mm，將余部切掉作為余料保存。選用?800 mm漏盤、上平下V型砧。

第四火次：拔長，精整各部，氣割多余部分出成品。選用上平下V型砧、上下平砧。

2.3 此鍛造工藝存在的弊端

(1)由于鍛件法蘭與扁方部分截面比較大，為保證法蘭部分鍛比>3，坯料進(jìn)行了兩次鐓拔，兩次鐓拔后法蘭部分的實際鍛比為3.01，扁方部分為9.88。扁方部分鍛比遠(yuǎn)大于鍛比的合理范圍3～5，反而不利于鍛件整體性能。

(2)拔長前的鐓粗，其鐓粗比不小于1.5。壓臺階時，為防止端部出現(xiàn)喇叭口形，端部下料長度一般應(yīng)大于直徑0.3倍。結(jié)合我廠《鋼錠手冊》中的錠型，最小只能選擇33 t錠型，但吊蓋鍛件重量只有12.18 t，多余部分只能作為余料保存，造成資金積壓。

3 鍛造工藝優(yōu)化的思路

為了避免扁方部分和法蘭部分一起進(jìn)行兩次鐓拔，我們可以制作方孔漏盤，在進(jìn)行第2次鐓粗時，將扁方部分放入漏盤里邊，不參與法蘭部分的鐓粗變形。另外，法蘭部分最后鐓粗出成品，可有效減小拔扁方前的直徑，進(jìn)而縮小鋼錠錠型。再有，由于加氫產(chǎn)品在我廠有批量化訂單，一次性投入資金制造模具，永久節(jié)約生產(chǎn)成本，此方案在經(jīng)濟(jì)上可行。

4 優(yōu)化后的鍛造工藝

4.1 鍛件主要參數(shù)

材質(zhì)為16Mn，鍛件重量為12.18 t，選用20 t鋼錠，鍛造溫度1250～700℃，選用45 MN油壓機(jī)進(jìn)行鍛造。

4.2 工藝變形過程

第一火次：壓鉗口，切水口，錠身130 mm(含刀口)。選用上平下V型砧。

第二火次：鐓粗至H1100 mm、?1490 mm，拔長至?1300 mm、L≈1440 mm，按圖3下料，將Ⅱ部拔扁方至1180 mm×550 mm、L≈900 mm，Ⅰ部保留940 mm，然后將冒口棄料連同冒口鉗口氣割掉。選用?800 mm漏盤、上平下V型砧、上下平砧。

第三火次：專用方孔漏盤鐓粗Ⅰ部至?1700mm、H540 mm，精整法蘭外圓至?1575 mm。拔扁方Ⅱ部至工藝尺寸，氣割多余部分出成品。選用方孔尺寸600 mm×1230 mm專用漏盤、上平下V型砧，上下平砧。

圖3 吊蓋優(yōu)化后下料圖Figure 3 The drawing of material preparation of lifting cover after optimization

4.3 鍛造工藝優(yōu)化后的優(yōu)點(diǎn)

(1)優(yōu)化后的鍛造工藝與原工藝相比，在錠型上，把33 t鋼錠降為20 t鋼錠，不會產(chǎn)生余料，積壓資金。

(2)優(yōu)化后的鍛造工藝與原工藝相比，在設(shè)備上，由60 MN壓機(jī)降為45 MN壓機(jī)，降低了對設(shè)備的要求，減少了設(shè)備對生產(chǎn)的制約。

(3)優(yōu)化后的鍛造工藝與原工藝相比，在火次上，比原工藝少了一火次，不但提高了生產(chǎn)效率，還降低了生產(chǎn)成本。

(4)優(yōu)化后的鍛造工藝與原工藝相比，在坯料返爐的截面上，均有所減小，使整個鍛造過程的總保溫時間由32 h降為14 h。

(5)優(yōu)化后的鍛造工藝法蘭部分鍛比為3.35，扁方吊耳部分鍛比為4.0，兩部分鍛比均在3～5以內(nèi)，有利于鍛件的整體性能。

(6)優(yōu)化后的鍛造工藝，由于法蘭部分采用鐓粗出成品，可有效避免原工藝拔長時易出的長短面問題。

4 結(jié)語

通過上述工藝的優(yōu)化，我們可以看到，在自由鍛中適當(dāng)?shù)囊肽ｅ懰季S，可以有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。自由鍛與模鍛相結(jié)合，會成為鍛造行業(yè)發(fā)展的一個新趨勢。

[1] 高錦張. 塑性成形工藝及模具設(shè)計[M].2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2] 俞漢清，陳金德. 金屬塑性成型原理[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

編輯 杜青泉

Optimization of Forging Process of Lifting Cover

Zhao Jun

By using the simple moulds, the different forging deformation has been performed on the flange and lifting lug of lifting cover, so as to make the forging ratio of each location be more rational, improve the quality of forging, and reduce the cost of production.

lifting cover; forging process; optimization

2016—12—18

TG316

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