一种防止金属锻造裂纹的型砧的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种防止金属锻造裂纹的型砧，包括上下对称的上型砧1和下型砧2，在上型砧1的下表面上设置一个以上不同规格的V型槽3，V型槽3的尺寸规格与锻件的锻造工序所需的尺寸与形状相对应，V型槽3与下平面的相交处以及V型槽的顶角处进行倒角处理。所述V型槽3的个数由锻件的锻造工序所需的尺寸来确定。所述倒角尺寸由V型槽尺寸和锻件变形量确定。采用该方法锻造解决了锻造裂纹和尺寸控制问题，提高了锻件质量、合格率及锻造成本降低等问题。
【专利说明】一种防止金属锻造裂纹的型砧
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及金属锻造裂纹控制的【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 通常锻件用如图1所示，其由形状完全相同的上平砧1和下平砧2所组成，来对棒 材或板材加热后在该普通平砧进行锻造成型加工；但是由于金属的塑性差，变形抗力大，应 变速率敏感和锻造温度范围窄的金属材料，同时因粘性大，流动性差，可锻性是相当低，在 平砧拔长锻造中会因变形不易控制并且合金塑性差，导致锻造裂纹的形成而使锻件打磨缺 肉严重或直接报废，废品率高，生产效率较低。这无形中将增加锻造成本，生产效率降低。 实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是：避免金属锻造裂纹在平砧拔长锻坯过程中由 于变形量不易控制，应力集中，导致锻造裂纹的形成而使锻件打磨缺肉严重或者直接报废 问题，造成产品合格率较低，锻造成本高问题。
[0004] 本实用新型的技术方案是：一种防止金属锻造裂纹的型砧，包括上下对称的上型 砧1和下型砧2,在上型砧1的下表面上设置一个以上不同规格的V型槽3, V型槽3的尺 寸规格与锻件的锻造工序所需的尺寸与形状相对应，V型槽3与下平面的相交处以及V型 槽的顶角处进行倒角处理。所述V型槽3的个数由锻件的锻造工序所需的尺寸来确定。所 述倒角尺寸由V型槽尺寸和锻件变形量确定。
[0005] 所述的上型砧1和下型砧2采用模具钢，优选采用Cr-Ni-Mo系模具钢所属的 5CrNiMo模具钢。
[0006] 本实用新型的有益效果是：通过在原有锻造平砧的基础上，将预制包括上下对称 的上型砧1和下型砧2,在上型砧1的下表面上设置一个以上不同规格的V型槽3, V型槽3 的尺寸规格与锻件的锻造工序所需的尺寸与形状相对应，V型槽3与下平面的相交处以及V 型槽的顶角处进行倒角处理。所述V型槽3的个数由锻件的锻造工序所需的尺寸来确定。 所述倒角尺寸由V型槽尺寸和锻件变形量确定。
[0007] 采用该方法锻造解决了锻造裂纹和尺寸控制问题，提高了锻件质量、合格率及锻 造成本降低等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1是通常锻造用平砧的示意图
[0009] 图2是本实用新型的锻造用型砧的示意图
【具体实施方式】
[0010] 下面通过具体的实施例对本实用新型进行进一步的详细说明
[0011] 某型机的零件制备所需的锻件MB15合金为Mg-Zn-Zr系中塑性镁合金材料生产 为例来说明，其形状由三段不同尺寸的方形截面组成，截面尺寸分别为□ 90mm、O 80mm、 □ 70mm，长度尺寸分别为130mm、115mm、100mm的三台阶的轴类自由锻件。
[0012] 因对锻造速率敏感的MB15合金，变形抗力大，锤上锻造时对变形速率及锤击轻重 十分敏感，用平砧锻造时，在拍扁过程变形速率稍快或锤击稍重可能在锻坯两端头出现穿 透性大裂纹，拔长时因棱角处温度散失较快，侧面棱角易出现大裂纹，当出现裂纹后必须停 锻，待排伤后重新加热锻坯，经常锻坯因打磨缺肉严重不能满足要求而报废。而采用本实用 新型用专用V字形型砧的锻造方法：首先由5CrNiMo模具钢预制包括上下对称的上型砧1 和下型砧2,在上型砧1的下表面上设置3个不同规格的V型槽3, V型槽3的尺寸规格与锻 件的锻造截面所需的尺寸对应，V型槽3与下平面的相交处以及V型槽的顶角处进行倒角 分布为R20、R15、R10和R15、R10、R8处理。所述倒角尺寸由V型槽尺寸对角线长度130mm、 115mm、100mm和锻件变形量30%?35%来确定。
[0013] 将上述的上型砧和下型砧用热料预热至250°C左右，然后将直径110mm、长288mm 的MB15镁合金棒材加热400±10°C X280min后，将原材料棒材放入对角线尺寸为130mm的 型腔中，用适合的锻造频率锻造至□ 90XL，锻造设备为2t电液锤；然后将中间锻坯取出回 炉加热135min后，再放入对角线尺寸为115mm的型腔中拔长至□ 80XL ;再次将中间锻坯 取出回炉加热120min后，进行合适的分料后再，先将一端头放入对角线尺寸为100mm的型 腔中拔长至□ 70XL的尺寸，再将另一端头进行对称操作，上述火次中万一出现裂纹，要进 行打磨排伤后继续进行下一火次；最后将拔长后的锻坯用专用弯曲型砧锻压整形至所需的 弧形荒型。
[0014] 工艺要求在自由锻锤上完成相关锻造工序，但是普通平砧根本无法保证对于该材 料的自由锻拔长中裂纹控制的要求，导致生产不能正常完成。若用该发明的V型砧，可顺利 完成生产任务。
[0015] 通过对棒料在V型砧上的3个不同规格型槽内一次锻造、移动、反转等操作来实 现锻件在锻锤上的多种尺寸控制和裂纹预防，通过V型砧对锻件锻造应力的约束及尺寸控 制的变化，改变应力对锻件的施力点和施力方向，解决了锻造裂纹问题和锻件要求的不同 截面尺寸要求问题，完成该3种截面尺寸的锻件锤上的平移、翻转、倒角等复杂操作，从而 避免了锻造裂纹的产生，满足了自由锻生产该锻件中截面尺寸控制、拔长、工装替换等对要 求。
[0016] 采用该V型砧生产台阶圆形或方形截面的锻件，可减少生产过程中不同型槽的型 砧的替换工序的使用与维护，降低锻造成型加工的成本。
【权利要求】
1. 一种防止金属锻造裂纹的型砧，包括上下对称的上型砧（1)和下型砧（2)，其特征在 于：在上型砧（1)的下表面上设置一个以上不同规格的V型槽（3)，V型槽（3)的尺寸规格 与锻件的锻造工序所需的尺寸与形状相对应，V型槽（3)与下平面的相交处以及V型槽的 顶角处进行倒角处理。
2. 如权利要求1所述的一种防止金属锻造裂纹的型砧，其特征在于：所述V型槽（3)的 个数由锻件的锻造工序所需的尺寸来确定。
3. 如权利要求1所述的一种防止金属锻造裂纹的型砧，其特征在于：所述倒角尺寸由V 型槽尺寸和锻件变形量确定。
4. 如权利要求1所述的一种防止金属锻造裂纹的型砧，其特征在于：所述的上型砧（1) 和下型砧（2)采用模具钢，
5. 如权利要求1所述的一种防止金属锻造裂纹的型砧，其特征在于：所述的上型砧（1) 和下型站' (2)米用Cr-Ni-Mo系模具钢
6. 如权利要求1所述的一种防止金属锻造裂纹的型砧，其特征在于：所述的上型砧（1) 和下型砧（2)采用5CrNiMo模具钢。
【文档编号】B21J19/04GK203887144SQ201320822712
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】顾梦华, 杨楚民, 曹颖 申请人:陕西宏远航空锻造有限责任公司