[发明专利]一种大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻专用模具

说明书

本申请是申请日为2010年9月11日、申请号为201010278374.1的发明申请的分案申请，原申请的发明名称为大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻工艺及专用模具。

技术领域

本发明涉及热加工模具技术领域，具体为一种大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻专用模具。                    

背景技术

一般国外大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻工艺是将棒料用油压机或平锻机镦头后径向锻造拔长制坯，然后经预锻、终锻成型，最终热处理后采用模内室温保压校正。其缺点在于：径向锻造机拔长后的坯料横截面形状为圆形，由于受到叶片截面形状的影响，其锻造成型必须经过预锻和终锻，这就需要制造预锻模和终锻模两副锻模，而一般叶片生产模具有小批量多品种的特点，模具成本占总制造成本的比例较高，故其模具成本高，叶片的制造成本高；且由于坯料横截面为比较单一的圆形，导致宽弦叶片充型比较费料，锻件的材料利用率低，从而也使得叶片的制造成本高；而模锻需要预锻和终锻，因模具体积大，一台压机无法同时安装两副锻模，因此预锻和终锻无法连续进行，其模锻周期长，加工效率低。为了解决上述问题，目前大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻工艺，其将棒料用油压机镦头后采用电液锤自由锻拔长制坯，再将拔长后的坯料放入锻造模具进行锻造成型，然后对模锻进行飞边的热切除、模锻的热校正以及最后的热处理；由于其拔长制坯采用电液锤自由锻拔长制坯，使其坯料的截面同时存在圆形截面和方形截面（见图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8），故能够很好地满足宽弦叶片锻造充型的要求，使得后续锻造只需进行单副锻模模锻即可成型，减少了一副模具备料和制造的成本，缩短了模锻周期，提高叶片锻件的生产效率。另外，一般的叶片锻模多为导柱导套的导向结构，由于大型半转速核电汽轮机末级长叶片在模锻过程中由于侧向力较大，仅仅采用导柱导套的导向结构易引起叶片锻造的错移问题，从而影响叶片模锻件的精度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻专用模具，其结构简单，可一次成型叶片模锻件，并能有效解决叶片模锻过程中因向力较大而引起的锻造错移问题，保证叶片模锻件的精度。

其技术方案是这样的，其包括上模与下模，所述上模四角端设置有导柱，所述下模对应设置有导套，其特征在于：所述上模与下模的模腔外侧对应为相互套合的侧直壁结构，所述导柱与导套分别布置于所述上模与下模的侧直壁结构上。

其进一步特征在于：所述导柱与导套的导向单面间隙为0.6mm～0.7mm；所述上模与下模的侧直壁配合单面间隙为0.4mm～0.5mm。

本发明的专用模具结构，其导柱与导套结构布置于侧直壁结构上，其能保证上模与下模闭合的整个过程导向精确，解决叶片因侧向力较大而引起的叶片锻造错移问题，更进一步保证叶片模锻件的精度。

附图说明

图1为本发明一种大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻工艺中专用模具剖视结构示意图；

图2为本发明工艺中棒料经径向拔长制坯后的坯料结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视结构示意图；

图4为图2中B-B向剖视结构示意图；

图5为图2中C-C向剖视结构示意图；

图6为图2中D-D向剖视结构示意图；

图7为图2中E-E向剖视结构示意图；

图8为图2中F-F向剖视结构示意图。

具体实施方式

见图1，本发明的专用模具，其包括上模1与下模2，上模1四角端设置有导柱3，下模2对应设置有导套4，上模1与下模2的模腔外侧对应为相互套合的侧直壁结构，导柱3与导套4分别布置于所述上模与下模的侧直壁结构上。导柱3与导套4的导向单面间隙6为0.6mm～0.7mm；上模与下模的侧直壁配合单面间隙7为0.4mm～0.5mm。图1中，5为坯料。在坯料锻造过程中，上模1与下模2合模，坯料5与上模1接触之前（即坯料发生塑性变形之前）导柱3和导套4已经开始粗导向，待坯料5压扁到较小程度时上模1与下模2的侧直壁结构才开始精导向，直到锻造终了。上模1与下模2的导柱导套结构以及侧直壁结构的配合，能够保证锻造过程中导向的精确性，解决叶片因侧向力较大而引起的叶片锻造横向侧移和错位问题，保证叶片模锻件的精度。