[发明专利]一种大型盘类件的旋转锻造方法及锻造装置

权利要求书

1.一种大型盘类件的旋转锻造方法，其特征在于按照以下步骤：

A.锻造模具的设计

使锻造模具由上锻模和下模组成，将上锻模设计为由一条或者多条矩形长条状锻模组件构成的轴对称结构，所述矩形长条状锻模组件的垂直截面下轮廓与被加工的大型盘类工件中心截面的上轮廓相同；

B.坯料准备、预锻分流槽

准备圆板或圆形坯料并加热到坯料金属材料的始锻温度；然后在该坯料上预先锻造出分流槽；再将预锻件加热至始锻温度；

C.定位坯料

将以上预锻并加热后的坯料固定在锻造模具的下模上，使坯料的中心轴、以及上锻模和下模的中心轴同轴；

D.分步旋转锻造

1)首先使上锻模以压下量H₁锻造坯料的局部，成形后升起上锻模，使上锻模和下模绕其中心轴相对旋转一角度α，紧接着再次使上锻模以压下量H₁锻造坯料局部，依此循环至上锻模和下模绕其中心轴相对旋转一圈；

2)改变上锻模的压下量，使上锻模以压下量H₂锻造坯料的局部，成形后升起上锻模，使上锻模和下模绕其中心轴相对旋转一角度α，紧接着再次使上锻模以压下量H₂锻造坯料局部，依此循环至上锻模和下模绕其中心轴相对旋转一圈；所述压下量H₂大于压下量H₁；

3)按照以上步骤1)至2)的规律，使上锻模和下模相对旋转从而对坯料进行反复多圈旋转锻造，每一圈旋转锻造的压下量均大于上一圈的压下量，当坯料被锻造成设计形状后，旋转锻造结束。

2.根据权利要求1所述大型盘类件的旋转锻造方法，其特征在于，步骤B中，在坯料上预锻分流槽时，采用整体模锻方法成形或者分步旋转锻造方法。

3.根据权利要求1所述大型盘类件的旋转锻造方法，其特征在于，步骤D中，当上锻模和下模绕其中心轴相对旋转时：使下模不动，上锻模绕其中心轴旋转；或者使上锻模不动，下模绕其中心轴旋转。

4.根据权利要求1所述大型盘类件的旋转锻造方法，其特征在于，步骤D中，所述压下量H1小于坯料厚度的8％；角度α小于arctan(b/d)，其中b为组成上锻模的矩形长条状锻模组件的宽度，d为锻造过程中圆形坯料的外直径。

5.一种实现权利要求1所述旋转锻造方法的锻造装置，包括水平设置的上模组件以及设置于上模组件正下方的下模(3)，其特征在于：所述上模组件包括一上模板(11)，上模板(1.1)的下端面中部设有一水平的旋转盘(1.2)，旋转盘(1.2)的下端面固定设有旋转锻模(1.3)，所述旋转锻模(1.3)由一条或者多条矩形长条状锻模组件构成，所述矩形长条状锻模组件的垂直截面的下轮廓与被加工的大型盘类工件的中心截面的上轮廓相同；旋转锻模(1.3)的中心轴与旋转盘(1.2)的回转轴同轴。

6.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于：所述旋转锻模(1.3)由一条矩形长条状锻模组件构成，所述旋转锻模(1.3)的中心轴是垂直于长条状锻模组件轴向且过其中心的轴。

7.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于：所述旋转锻模(1.3)由两条矩形长条状的锻模组件相互垂直构成，使旋转锻模(1.3)呈“十字”形一体式结构。

8.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于：所述旋转锻模(1.3)由三条矩形长条状锻模组件相互均匀交叉构成，使旋转锻模(1.3)呈一体式结构。

9.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于：上模板(1.1)的下端面中心位置设有圆形凹槽，该圆形凹槽口固定设有环形压圈(1.4)，所述旋转盘(1.2)通过连接轴(5)、大螺母(8)和键(7)使旋转盘(12)平行且紧贴上模板(1.1)的下端面，所述环形压圈(1.4)中心孔上设有圆柱滚子轴承(6)，连接轴(5)安装于圆柱滚子轴承(6)上，所述圆柱滚子轴承(6)使旋转盘(1.2)易于沿回转轴转动。

10.根据权利要求5所述的锻造装置，其特征在于：所述旋转盘(1.2)的外侧设有外齿圈，所述齿圈通过齿轮或链条啮合的方式与驱动设备连接。