[发明专利]大高径比棒材一火次镦粗成型的锻造方法

权利要求书

1.大高径比棒材一火次镦粗成型的锻造方法，其特征在于，采用多向锻造设备同时进行水平和垂直锻造，上、下模在垂直载荷下合模后，通过水平顶缸施加载荷挤压高径比远超3:1的棒料，并进行镦粗，上、下模需在生产前进行预热，以防止表面激冷组织的产生；锻造一火完成，保证了锻件的性能，减小了锻造过程中的能源消耗，按照如下方案进行锻造：

步骤一：设计棒料镦粗成型后的形状，棒料部分进行镦粗，变形区域总长度为2L₁+L₂，L₁为过渡区域长度，L₂为变形区域长度，其余部分预留进行夹持固定不进行变形，未变形的棒料长度L₀不能低于棒料直径D₀；

步骤二：根据后续工序所需要的尺寸，设计变形区域的直径D₁和长度L₁、L₂的具体尺寸；

步骤三：模具为镶块模；

步骤四：镶块模制作时与模套的接触面粗糙度保证在3.2微米以上；

步骤五：将镶块模固定在定位台；

步骤六：加热模套，将镶块模加热至350℃以上；

步骤七：将加热后的棒料转移至镶块模的型腔中；

步骤八：启动多向锻造设备，闭合镶块模的上、下模并保持压力，使上、下模闭合后形成密闭的型腔；

步骤九：上、下模合模后，使用左边或右边的水平顶缸推进，进行水平挤压；

步骤四中镶块模制作时与模套的接触面粗糙度进一步设置为0.8微米，镶块模嵌入后与模套接触紧密不晃动，形成的闭合型腔无缝隙；

步骤五中在定位台处拧紧螺丝，固定镶块模；

步骤六中在除上、下模端面外的模套四周安装电加热片，电加热片功率依据模块尺寸计算，保证可以将镶块模加热至350℃以上，保证在镦粗时不会失热过快而导致材料的组织性能不合格；

步骤八中启动多向锻造设备，闭合上、下模并保持压力，使上、下模闭合后形成密闭的型腔，用于防止水平方向镦粗时棒材发生弯曲，扭曲成形缺陷；

步骤九中上、下模合模后，按照镶块模的不同结构，使用左边或右边的水平顶缸推进，进行水平挤压，推进速度不超过10mm/s，否则容易在快速的变形过程中局部来不及充满而形成相互折叠的缺陷。

2.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，步骤三中镶块模形状、尺寸根据棒料进行调整。

3.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，所述锻造方法适用于钢、钛合金、铝合金及高温合金。

4.如权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，镶块模材料选取H13模具钢。