CN109604497B - 一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具，包括椭圆法兰镦粗盘、预成型下模、预成型上冲头、成型下模、成型冲头，椭圆法兰镦粗盘中部设有椭圆阶梯型通孔，通孔的一端为椭圆形，另一端为圆形；预成型下模的中部设有椭圆阶梯型盲孔，盲孔的一端为椭圆形，另一端为半球形，椭圆阶梯型盲孔的形状与镦粗预成型后的坯料的外形相同，预成型下模与预成型上冲头配合使用；成型下模与成型冲头配合使用，成型下模中部设有孔，成型下模内的孔的形状、成型冲头的冲头形状与流体密封罩的外形结构相同。本发明可锻制不同材料、不同尺寸的深腔宽法兰形锻件，其纤维方向随形分布，安全可靠，且机械加工余料小，省材料，加工周期短，制造成本低。
Description
技术领域
本发明属于锻造热加工模具技术领域，具体涉及一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具。
背景技术
流体密封罩是一种用于核设备稳压器上的深腔宽法兰形结构件，对耐高温、高压、抗腐蚀、内部低缺陷、综合力学性能要求非常高。流体分配罩传统制造方法一般是采用锻造实心锻件的方式成型，然后再通过钻孔，车削内部多余余量；或者采用铸造的方式成型。目前采用锻造的方式生产的产品因锻件内部纤维方向被切断，不仅降低了其综合力学性能和使用寿命，而且由于加工余量太大，需要大量的时间进行机加工，同时也造成原材料的浪费；而采用铸造的方式成型，存在材料组织分布不均匀的问题，导致综合力学性能不能满足压力容器的制造要求。该两种方法是机械加工去除多余金属制成，机械加工余量大，加工周期长，材料浪费大，制造成本高。另外，核电稳压器用的流体密封罩锻件的难点主要有两个方面，一个是内腔尺寸较深且为异形，不易成型，同时，在制造过程中，即内腔在成型过程中，容易将坯料壁厚拉薄，导致最终产品综合性能下降，无法满足核电站服役要求，增加了核安全风险。第二个方面则是端部法兰，法兰面较宽，且并非传统的圆周法兰，在成型过程中同样不易有效成型。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具，设计出相适应的成型模具、预成型模具以及特殊的镦粗盘，从而保证最终产品尺寸及综合性能。
一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具，包括椭圆法兰镦粗盘、预成型下模、预成型上冲头、成型下模、成型冲头，所述椭圆法兰镦粗盘中部设有椭圆阶梯型通孔，所述通孔的一端为椭圆形，另一端为圆形；所述预成型下模的中部设有椭圆阶梯型盲孔，所述盲孔的一端为椭圆形，另一端为半球形，所述椭圆阶梯型盲孔的形状与镦粗预成型后的坯料的外形相同，所述预成型下模与预成型上冲头配合使用；所述成型下模与成型冲头配合使用，所述成型下模中部设有孔，所述成型下模内的孔的形状、成型冲头的冲头形状与流体密封罩的外形结构相同。
本发明制造核电稳压器用流体密封罩的模具，与现有技术相比，其有益效果在于：本发明可锻制不同材料、不同尺寸的深腔宽法兰形锻件，其纤维方向随形分布，安全可靠，且机械加工余料小，省材料，加工周期短，制造成本低。
附图说明
图1为椭圆法兰镦粗盘的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为图1的B-B剖面示意图；
图4为椭圆阶梯型圆柱坯料的结构示意图；
图5为预成型下模的结构示意图；
图6为图5的A-A剖面示意图；
图7为图5的B-B剖面示意图；
图8为预成型上冲头的主视图；
图9为预成型上冲头的左视图；
图10为预成型上冲头的俯视图；
图11为预成型时预成型下模与预成型上冲头的使用状态图；
图12为镦粗预成型后的坯料的结构示意图；
图13为成型下模的结构示意图；
图14为图13的A-A剖面示意图；
图15为图13的B-B剖面示意图；
图16为成型冲头的结构示意图；
图17为图16的左视图；
图18为成型时成型下模与成型冲头的使用状态图；
图19为流体密封罩的结构示意图。
图中所示，1-椭圆法兰镦粗盘、2-预成型下模、3-预成型上冲头、4-成型下模、5-成型冲头。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-19所示，一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具，包括椭圆法兰镦粗盘1、预成型下模2、预成型上冲头3、成型下模4、成型冲头5，所述椭圆法兰镦粗盘1中部设有椭圆阶梯型通孔，所述通孔的一端为椭圆形，另一端为圆形；所述预成型下模2的中部设有椭圆阶梯型盲孔，所述盲孔的一端为椭圆形，另一端为半球形，所述椭圆阶梯型盲孔的形状与镦粗预成型后的坯料的外形相同，所述预成型下模2与预成型上冲头3配合使用；所述成型下模4与成型冲头5配合使用，所述成型下模4中部设有孔，所述成型下模4内的孔的形状、成型冲头5的冲头形状与流体密封罩的外形结构相同。
使用该模具制造核电稳压器用流体密封罩方法，包括以下步骤：
A.锻造出坯：将经电炉加炉外精炼的钢锭加热至850℃～1150℃进行反复多次的锻压，然后焊合内部缺陷，再利用上哈弗与下哈弗拔长成截面为圆形的条形锻件；
B.分料拔长：将条形坯料进行分料，一端保持原样，另一端用上哈弗与下哈弗拔长并滚圆，直至形成阶梯型锻件；
C.第一次镦粗预成型：将椭圆法兰镦粗盘1预热至250℃～350℃，涂抹脱模剂，然后将阶梯型锻件放入椭圆法兰镦粗盘1中镦粗预成型得到椭圆阶梯型圆柱坯料；
D.第二次镦粗预成型：将椭圆阶梯型圆柱坯料加热至850℃～1100℃并保温一定时间，然后将椭圆阶梯形圆柱坯料放入预成型下模2内，预成型上冲头3及预成型下模2均预热至250℃～350℃，涂抹脱模剂，然后将镦粗后的坯料放入预成型下模2内，并将预成型下模2放置在液压机下砧座上面，同时将预成型下模2以及坯料由液压机平台传送至液压机上砧正下方处，然后用液压机机械手夹住预成型上冲头3，再由液压机上砧对预成型上冲头3施压并传导给坯料进行镦粗预成型；
E.镦粗成型：将预成型后的坯料回炉进行加热，加热温度小于1050℃，并保温一定时间，同时将成型下模4、成型冲头5预热至250℃～350℃，涂抹脱模剂，然后将预成型的坯料放入成型下模4内，操作液压机机械手夹紧成型冲头5，将其放置在镦粗预成型后的坯料的圆心位置，再由液压机上砧对成型冲头5施压并传导给镦粗预成型后的坯料进行镦粗成型。
本发明可锻制不同材料、不同尺寸的深腔宽法兰形锻件，其纤维方向随形分布，安全可靠，且机械加工余料小，省材料，加工周期短，制造成本低。
本发明的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种制造核电稳压器用流体密封罩的模具，其特征在于：包括椭圆法兰镦粗盘（1）、预成型下模（2）、预成型上冲头（3）、成型下模（4）、成型冲头（5），所述椭圆法兰镦粗盘（1）中部设有椭圆阶梯型通孔，所述通孔的一端为椭圆形，另一端为圆形；所述预成型下模（2）的中部设有椭圆阶梯型盲孔，所述盲孔的一端为椭圆形，另一端为半球形，所述预成型下模（2）与预成型上冲头（3）配合使用；所述成型下模（4）与成型冲头（5）配合使用；
使用该模具制造核电稳压器用流体密封罩的方法，包括以下步骤：
A.锻造出坯：将钢锭加热至850℃～1150℃进行反复多次的锻压，然后焊合内部缺陷，再利用上哈弗与下哈弗拔长成截面为圆形的条形锻件；
B.分料拔长：将条形坯料进行分料，一端保持原样，另一端用上哈弗与下哈弗拔长并滚圆，直至形成阶梯型锻件；
C.第一次镦粗预成型：将椭圆法兰镦粗盘（1）预热至250℃～350℃，涂抹脱模剂，然后将阶梯型锻件放入椭圆法兰镦粗盘（1）中镦粗预成型得到椭圆阶梯型圆柱坯料；
D.第二次镦粗预成型：将椭圆阶梯型圆柱坯料加热至850℃～1100℃并保温一定时间，然后将椭圆阶梯形圆柱坯料放入预成型下模（2）内，预成型上冲头（3）及预成型下模（2）均预热至250℃～350℃，涂抹脱模剂，然后将镦粗后的坯料放入预成型下模（2）内，并将预成型下模（2）放置在液压机下砧座上面，同时将预成型下模（2）以及坯料由液压机平台传送至液压机上砧正下方处，然后用液压机机械手夹住预成型上冲头（3），再由液压机上砧对预成型上冲头（3）施压并传导给坯料进行镦粗预成型；
E.镦粗成型：将预成型后的坯料回炉进行加热，加热温度小于1050℃，并保温一定时间，同时将成型下模（4）、成型冲头（5）预热至250℃～350℃，涂抹脱模剂，然后将预成型的坯料放入成型下模（4）内，操作液压机机械手夹紧成型冲头（5），将其放置在镦粗预成型后的坯料的圆心位置，再由液压机上砧对成型冲头（5）施压并传导给镦粗预成型后的坯料进行镦粗成型。
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