CN112705656B - 一种h13e盾构滚刀刀圈成形工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种H13E盾构滚刀刀圈成形工艺；包括本发明通过镦粗后利用胎模成型，成型后冲孔轧制，降低了胚料的加热次数为两次，并且利用轧制过程中的模具减少了切边、吹砂的工序，大大降低刀圈制造时间。
Description
技术领域
本发明涉及金属异形环件成形技术领域，特别是涉及一种H13E盾构滚刀刀圈成形工艺
背景技术
模锻成形的方式对设备的要求较高，需使用专业的高精度模锻设备，而新的轧制成形方式实现了通过使用普通的低精度设备就能达到高精度设备的效果。
H13E钢是在国产4Cr5MoSiV1基础上改进的一种全新特钢，H13E钢采用了较先进的生产工艺技术，钢质纯净、组织均匀、偏析轻微、等向性好，具有更高的韧性及热疲劳性能。
现有的盾构机刀圈最初采用的是模锻成形的方式，基本工序为镦粗→冲孔→轧制→模锻成形，锻造火次在3～4火次，由于锻造火次数多，所以工艺耗时长，并且在模锻后还需要经过切边、吹砂等工艺处理。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种H13E盾构滚刀刀圈成形工艺，本申请利用H13E钢是在国产4Cr5MoSiV1基础上改进的一种全新特钢，H13E钢采用了较先进的生产工艺技术，钢质纯净、组织均匀、偏析轻微、等向性好，具有更高的韧性及热疲劳性能的特点，在加工过程中主要采用模具成型。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种H13E盾构滚刀刀圈成形工艺；包括
S1、下料，对胚料端面尖角进行倒圆角；
S2、镦粗，先将坯料加热至1100～1180℃，然后保温一定时间，再将坯料在平砧镦粗至高度90～120mm。
S3、压制成型，将胚料放入胚模中压制成型；将坯料对中放入闷型下模中，再使用闷型上模与闷型下模配合进行镦粗闷型。闷型上模与闷型下模合并后中心腔与成品环件外端结构相似。
S4、冲孔，将胚料放入冲孔模具进行冲孔；将坯料放入冲孔下模中进行冲孔。
S5、轧制：
S51、首先调整环轧机底板使其与主辊异形模具型腔下底面齐平；
S52、调整抱辊之间的距离在440～480mm，并将胚料加热至1100～1180℃后放置在碾环机上；
保证轧制时锻件的尺寸能够控制在公差范围内；
S53、启动环轧机使碾压轮旋转；
S54、让碾压轮充上之下移动与胚料基础变形，胚料受到主辊异形模具压缩至定位辊后结束轧制。
旋转着的碾压轮向下运动，使主辊异形模具与坯料接触，接触后环坯开始变形，并开始旋转，环坯受到主辊异形模具的压缩，逐渐变形，在变形过程中，环坯内外径都逐渐增加，直至环坯外径增大到之前调整好的定位辊后即可结束轧制。
所述镦粗后胚料的形变量大于50％。
所述油压机使用压力为2500T，上下模之间间隙使用限位块进行控制，间隙高度控制在H2＝42～47mm，公差为±1mm。
所述异形模具固定安装在碾压辊上，模具外壁上加工有多个不同的型槽。
本发明的有益效果在于：通过镦粗后利用胎模成型，成型后冲孔轧制，降低了胚料的加热次数为两次，并且利用轧制过程中的模具减少了切边、吹砂的工序，大大降低刀圈制造时间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的刀圈初胚结构示意图；
图3是本发明的刀圈冲孔后的结构示意图；
图4是本发明的刀圈轧制后的结构示意图；
图5是本发明的结构示意图
图6是本发明的刀圈轧制后的结构示意图
图7是本发明的刀圈轧制后的结构示意图
图中：1-主辊，2-异形模具，3-第一型槽，4-第二型槽。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1，使用以下步骤对盾构机刀圈进行加工：
S1、下料，在H13E钢制成的圆柱材料上切割下200mm长的圆柱胚料，对胚料端面尖角进行倒圆角；
S2、镦粗，先将坯料加热至1150℃，然后保温一定时间，再将坯料在平砧镦粗至高度为90mm。
S3、压制成型，将胚料放入胚模中压制成型；将坯料对中放入模具1闷型下模中，再使用模具2闷型下模与模具1配合进行镦粗闷型，油压机使用压力为2500T，上下模之间间隙使用限位块进行控制，控制在H2＝43±1mm，成型后的形状如图2。
S4、冲孔，将胚料放入冲孔模具进行冲孔；将坯料放入模具3冲孔下模配合进行冲孔，成型后的形状如图3。
S5、轧制：
S51、首先调整环轧机底板使其与主辊异形模具型腔下底面齐平；
S52、调整抱辊之间的距离在440mm，并将配料放置在碾环机上；保证轧制时锻件的尺寸能够控制在公差范围内；
S53、启动环轧机使碾压轮旋转；
S54、让碾压轮充上之下移动与胚料基础变形，胚料受到主辊异形模具(模具结构如图1)压缩至定位辊后结束轧制。旋转着的碾压轮向下运动，使主辊异形模具与坯料接触，接触后环坯开始变形，并开始旋转，环坯受到主辊异形模具的压缩，逐渐变形，在变形过程中，环坯内外径都逐渐增加，直至环坯外径增大到之前调整好的定位辊即调整好的距离来控制外径后结束轧制，轧制后的环件无毛边，并且公差在±3mm内。
实施例2
本实施例中镦粗时胚料加热温度为1130℃，镦粗后高度为100mm，抱辊之间的间距为450mm，轧制后的环胚壁厚为450.5mm。
实施例3
本实施例中镦粗时胚料加热温度为1150℃，镦粗后高度为110mm，抱辊之间的间距为460mm，轧制后的环胚壁厚为461mm。
实施例4
本实施例中镦粗时胚料加热温度为1170℃，镦粗后高度为115mm，抱辊之间的间距为470mm，轧制后的环胚壁厚为469.3mm。
Claims (4)
1.一种H13E盾构滚刀刀圈成形工艺，其特征在于：包括
S1、下料，对胚料端面尖角进行倒圆角；
S2、镦粗，先将坯料加热至1100~1180℃，然后保温一定时间，再将坯料在平砧镦粗至高度90~120mm；
S3、压制成型，将胚料放入胚模中压制成型；将坯料对中放入闷型下模中，再使用闷型上模与闷型下模配合进行镦粗闷型；
S4、冲孔，将胚料放入冲孔模具进行冲孔；将坯料放入冲孔下模中进行冲孔；
S5、轧制：
S51、首先调整环轧机底板使其与主辊异形模具型腔下底面齐平；
S52 、调整抱辊之间的距离在 440~480mm ，并将胚料加热至
1100~1180℃后放置在碾环机上；
S53、启动环轧机使碾压轮旋转；
S54、让碾压轮从上至下移动使胚料基础变形，胚料受到主辊异形模具压缩至定位辊后结束轧制。
2.如权利要求1所述的H13E盾构滚刀刀圈成形工艺，其特征在于：所述镦粗后胚料的形变量大于50%。
3.如权利要求1所述的H13E盾构滚刀刀圈成形工艺，其特征在于：油压机使用压力为2500T，上下模之间间隙使用限位块进行控制，间隙高度控制在H2=43±1mm。
4.如权利要求1所述的H13E盾构滚刀刀圈成形工艺，其特征在于：所述异形模具固定安装在碾压辊上，模具外壁上加工有多个不同的型槽。
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