[发明专利]一种L型截面大锻件制坯方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造加工领域，具体指一种L型截面大锻件制坯方法。 

背景技术

L型截面大锻件在锻造生产过程中比较常见，经常作为中间坯或者终成型坯。在L形截面锻件的生产中，如果锻件在制坯时的体积分配不合理，则势必会对后续的锻造加工造成一定的影响，严重时有可能导致锻件的报废，降低生产效率，造成经济损失。 

传统的L型截面大锻件生产方法，在利用平砧拔长制台阶时侧面容易出现较明显的鼓形，在拔长压下量较大时甚至会造成坯料侧面的破裂，因此严重影响了毛坯的变形均匀性，若作为中间坯则会给热加工下游模锻的成形带来了困难。 

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是：提供一种L型截面大锻件制坯方法，解决传统L型截面大锻件的制坯方法中易在锻件侧面产生较明显鼓形、体积分配不合理的问题。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种L型截面大锻件制坯方法，具体包括如下步骤： 

S1：在压力机或锤锻机上，将圆棒料镦粗、拔长和打方后获得方形坯料；

S2：制备弧面砧：

S21：所述弧面砧包括砧本体，砧本体的上表面为平面，下表面沿砧本体长度方向具有一条凸体，所述凸体的横截面为圆弧形；

S22：所述凸体横截面的圆弧半径满足公式（6）：

（6）；

其中，r为凸体横截面的圆弧半径，a为方形坯料台阶的长度， H₀为方形坯料的高度，为方形坯料台阶的深度；

S23：所述方形坯料台阶的深度、长度a与弧面砧在方形坯料左侧面上形成的弧面凹坑的深度b之间的关系满足公式（5）；

 

（4）；

α为所述圆弧对应的扇形的圆心角的一半，b为弧面砧在方形坯料左侧面上形成的弧面凹坑的深度且；

S24：，根据式（5）利用弧面砧在方形坯料的左侧面镦粗形成弧面凹坑，制得带有弧面凹坑的坯料；

S3：将所述带有弧面凹坑的坯料翻转90°，再利用L型砧对带有弧面凹坑的坯料的右侧面进行拔长操作得到上侧面具有台阶的L型截面锻坯；再利用平砧对L型截面锻坯进行拔长和修整，最终得到各侧面均无明显鼓形的L型截面大锻件。

相对于现有技术，本发明具有如下优点： 

为后续成形更为复杂截面形状的锻件提供了保障，锻件体积分布更加均匀。

1、       本发明提供的制坯方法根据体积不变原理和锻造过程中金属的分配原则，利用侧凹体积补偿法，进行局部拔长和最终修整制得侧面无明显鼓形的L形截面大锻件。即利用弧面砧对方形坯料的一个端部进行局部镦粗，在该端部的端面上形成弧面凹坑，该方法可以有效减小甚至消除拔长形成台阶时经常出现的坯料侧面产生鼓形的现象，避免了坯料的侧面由于鼓形过大导致破裂的问题。 

2、       采用该制坯方法得到侧面无明显鼓形的L型截面大锻件，由于在拔长制台阶的过程中，随着坯料的塑性流动使得弧面凹坑处的体积逐渐得到了补偿，然后再经过进一步的修整之后，最终得到的L型截面大锻件各侧面皆无明显的鼓形，所以具有更为合理的体积分布，为后续成形更为复杂截面形状的锻件提供了保障，并在很大程度上提高了坯料的变形均匀性，为终锻的成形提供更好的锻件体积分布，缩短产品的生产周期。 

附图说明

图1为弧面凹坑的深度尺寸值小于弧面砧半径时建立的几何直角坐标系x o`y。 

图2为弧面凹坑的深度尺寸值等于弧面砧半径时建立的几何直角坐标系x o`y。 

图3是圆棒料经镦拔制成方形坯料的示意图。 

图4为弧面砧在方形坯料的左侧面镦粗并形成弧面凹坑的示意图。 

图5为弧面凹坑的坯料的示意图。 

图6为L型砧拔长弧面凹坑的坯料右侧面得到上侧面具有台阶的坯料的示意图。 

图7为无明显鼓形的L型截面锻件的示意图。 

     图中，1-方形坯料、2-带有弧面凹坑的坯料、21-弧面凹坑、3-无明显鼓形的L型截面锻件，31-台阶、4-弧面砧、7-L型砧。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 

本发明中上、下、左、右、前和后的方位是以正视纸面的方向看去的方位。 

参见图3至图6，一种L型截面大锻件制坯方法，具体包括如下步骤：