[发明专利]一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法

说明书

本发明公开了一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法，具体涉及材料成形技术领域，其技术方案是：包括止动装置、锆铜材料、旋轮、芯模和主轴，还包括一种制备方法，具体工序流程如下：S1：首先，根据目标产品的厚度T、长度L和工艺余量计算投料体积，将原材料进行真空熔铸，得到铸造坯；S2：将铸造坯进行自由锻造，本发明有益效果是：通过提出一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法，该方法避免了锻造的工艺局限性，充分借助了旋压工艺的特性，提升了零件的加工质量和精度，具有提高锆铜材料利用率，提高生产效率，降低制造成本的作用。

技术领域

本发明涉及材料成形领域，具体涉及一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法。

背景技术

目前，直径大于400MM、长度大于2000MM、厚度大于5MM锆铜制筒体的获得方法主要是锻造后进行机械加工，首先，根据筒体长度加上工艺余量计算投料重量，对原材料进行真空熔铸，熔铸合格的铸锭进行锻造加工，经热锻后再进行内、外表面机械加工制坯，锆铜是以锆为主要合金元素的一类特殊金属，有良好的热强性和抗蠕变性能，高温下有较好的塑性和导电性，有易于加工的特点，越来越广泛地被用于钢铁工业的冶炼。

现有技术存在以下不足：

（1）材料利用率不高：由于锻造工艺的局限性，一般环锻件零件最薄厚度也会大于30MM，筒体长度越长，相对壁厚越薄，内、外表面机加工的余量就越大，浪费了大量材料；

（2）生产效率低：一般情况下，锻造制坯的长度比产品最终验收长度尺寸长，故零件长度越长，锻造效率越低，相应机加工效率越低；

（3）制造成本高：锻造、机加工余量过大造成了大量的设备、人力、刀具、能源的投入，增大了制造成本；

（4）材料性能较低：锻造过程中不可避免的存在晶粒粗大、不均匀甚至裂纹、偏析等缺陷，降低了材料的力学性能。

因此，发明一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法很有必要。

发明内容

为此，本发明提供一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法，通过提出一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法，该方法避免了锻造的工艺局限性，充分借助了旋压工艺的特性，提升了零件的加工质量和精度，以解决锆铜材料利用率不高，生产效率低，制造成本高和降低材料性能的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锆铜厚壁直筒形零件的冷态强力旋压制备方法，包括止动装置、锆铜材料、旋轮、芯模和主轴，还包括一种制备方法，具体工序流程如下：

S1：首先，根据目标产品的厚度T、长度L和工艺余量计算投料体积，将原材料进行真空熔铸，得到铸造坯；

S2：将铸造坯进行自由锻造，自由锻后的长度可按以下公式计算：

锻造长度L1=L/（1-）+旋压余量（150MM-200MM）+锻造余量（100MM）；

S3：锻造后的坯料进行粗加工，为旋压工序制坯；

S4：粗加工后进行均匀化处理，得到均匀化的组织；

S5：采用卧式旋压设备进行旋压，所述卧式旋压设备内设有所述主轴，所述主轴右侧设有所述止动装置，所述止动装置右侧固定安装所述芯模，所述芯模侧端设有所述锆铜材料，所述锆铜材料侧端设有所述旋轮，所述芯模右端开设凹槽，所述凹槽内壁插接定位杆，所述定位杆右端固定安装旋压装置，所述旋压装置包括旋压板，所述旋压板固定连接所述定位杆，所述旋压板内壁固定安装轴承，所述轴承内壁插接压杆，所述压杆左端固定安装旋转柱；

S6：所述主轴进行旋转运动，通过所述止动装置带动所述锆铜材料进行旋转，所述锆铜材料通过旋转柱进行旋压定位；

S7：同时所述旋轮沿着所述主轴的方向做Z负方向进给运动；

S8：所述锆铜材料在所述旋轮的挤压下直径缩小，厚度减薄，长度延长，这样就完成了一个道次的强力旋压。

优选的，所述S1中工艺余量投料体积按1.2-1.3倍体积计算。