[发明专利]一种刮板铸锻件精密级尺寸公差的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术领域，涉及一种刮板铸锻件精密级尺寸公差的控制方法。

背景技术

锻造技术领域中，刮板形状极为复杂、模锻工艺性极差、合格品率极低、锻模使用寿命极低、成本极高、在国内外具有≥16吨模锻锤或≥120MN电动螺旋模锻压力机等特大型设备能力的模锻厂家极少和采购价格极其昂贵，多年来一直从国外进口；刮板现有模锻的主要工艺过程为：原材料坯料加热(材料牌号为30CrMnSi)→模锻(包括拔长、预锻、终锻和校正)。

2009年，刮板(模锻件重量为80kg/件，下料重量为100kg/件)在实际生产中采用铸坯模锻成形以及在3吨模锻锤(最大理论锻造重量为30kg/件)上替代现有≥16吨模锻锤或≥120MN电动螺旋模锻压力机等特大型设备模锻获得了成功，实现了国产化生产。

刮板铸坯模锻成形的主要工艺过程为：铸坯铸造(材料牌号为ZG30CrMnSi)→铸坯模锻(包括铸坯加热到始锻温度1180℃、热终锻和热校正)。铸坯模锻是将铸造加工和锻造加工联合成形以获得所需形状、尺寸和性能零件的一种工艺方法，所获得的冷态零件称为铸锻件；铸坯热模锻件是在冷态铸锻件的基础上增加金属冷却收缩量而在锻模终锻模膛中形成的热模锻件，或者说锻模终锻模膛的形状与尺寸是通过铸坯热模锻件图来体现的，即在冷却以后的铸坯热模锻件即为铸锻件。

由GB/T12362《钢质模锻件公差及机械加工余量》国家标准可知，钢质模锻件长宽高尺寸在以下9个特定区间所对应的精密级尺寸公差为：(0～30)mm对应(30～80)mm对应(80～120)对应(120～180)mm对应(180～315)mm对应(315～500)mm对应(500～800)mm对应(800～1250)mm对应(1250～2500)mm对应现有刮板铸锻件长宽高尺寸在以下5个特定区间所对应的尺寸公差为：(0～80)mm对应(80～180)mm对应(180～500)mm对应(500～800)mm对应(800～1370)mm对应因此，现有刮板铸锻件为精密级尺寸公差。

现有技术中，李志广和翟海等人发表的“1340大型刮煤板铸锻复合塑性成形工艺研究”论文(见2010(2)《大型铸锻件》杂志)，胡丰泽和李志广等人发表的“1170大型刮煤板国产化锻造的研究”论文(见2010(9)《热加工工艺》杂志)，李志广和李健健等人发表的“特大型刮煤板铸锻复合塑性成形工艺研究”论文(见2012(8)《模具工业》杂志)，同时，李志广和张雪冬等人申报的“一种刮板铸坯模锻的精密热校正方法”的发明专利(专利公开号为：201410665184.3)，李志广和赵瑞等人申报的“一种刮板铸锻件的过压与定高热校正方法”的发明专利(专利公开号为：201410665198.5)，以上公开的论文和申报的专利成功解决了使用3吨模锻锤中型设备替代≥16吨模锻锤或≥120MN电动螺旋模锻压力机等特大型设备而实现国产化生产的问题以及成功解决了铸坯热模锻件在热校正以后难以达到直线度公差的问题，但没有提及如何有效控制现有刮板铸锻件精密级尺寸公差的问题。

现有刮板在实际铸坯模锻成形初期存在的主要质量问题是：现有刮板铸锻件占总数70％的长宽高尺寸在铸坯热模锻成形和冷却以后不能达到精密级尺寸公差的要求。产生以上不合格的根本原因是：现有刮板铸坯热模锻件的两端区间、中间区间和过渡区间的3段区间的不同部位选取的金属冷却收缩率δ值类别和大小不合理所致，或者说选取的现有金属冷却收缩率δ值类别和大小不能满足现有刮板铸锻件两端区间、中间区间和过渡区间的3段区间在铸坯热模锻成形和冷却以后的实际变形程度和热胀冷缩程度差异大以及具有特殊性的铸坯热模锻工艺要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种刮板铸锻件精密级尺寸公差的控制方法，有效解决现有刮板铸锻件在铸坯热模锻成形和冷却以后难以达到精密级尺寸公差要求的难题。

(二)技术方案