前言
閥體是石油機(jī)械閥門中的一個主要零部件,根據(jù)壓力等級有不同的成形方法,例如:鑄造、鍛造等。閥體的材質(zhì)根據(jù)不同的工藝介質(zhì),選用不同的材料,常用材質(zhì)有:鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等。閥體鍛造分為壓機(jī)模鍛和鍛錘自由鍛,本文主要介紹產(chǎn)品通過自由鍛成形,分析比較多種工藝方案,最終給出一種最佳的閥體鍛件成形工藝。
工藝分析
該閥體兩頭為法蘭形狀,中間部位上下兩個對稱圓凸臺,兩凸臺之間為多邊形設(shè)計,鍛造過程中允許適度塌邊。整體設(shè)計為偏心結(jié)構(gòu),原材料選用鋼錠,產(chǎn)品材質(zhì)為AISI4130,產(chǎn)品零件重量為1050kg,由于鍛件尺寸大,所用鋼錠錠形也大。為了確保鋼錠心部鍛透,內(nèi)部夾雜物、樹枝狀結(jié)晶組織能夠有效擊碎,疏松等缺陷能夠有效焊合,應(yīng)控制鍛造溫度區(qū)間。鍛造溫度越高,鋼錠內(nèi)部缺陷越容易鍛合,因此應(yīng)盡量保持在高溫下進(jìn)行鍛造。
用鋼錠鍛造鍛件,就必須考慮鍛造比,閥體鍛坯基本鍛造過程分為鍛比控制和鍛坯成形。根據(jù)鍛造設(shè)備的鍛造能力及鍛件材質(zhì)尺寸選取6t電液錘,加熱設(shè)備選取天然氣爐,鍛件材料始鍛溫度為1180℃,終鍛溫度為850℃,鍛后冷卻方式為坑冷。
工藝方案
由于該鍛件形狀復(fù)雜,整體鍛造難度大,根據(jù)該零件的特點,我公司工藝人員對其成形可行性進(jìn)行了分析,結(jié)合我公司的實際生產(chǎn)情況,研究制定出三種閥體鍛造成形工藝方案。
方案一
直接鍛造成方塊毛坯,尺寸為492mm×657mm×915mm,經(jīng)過鍛后冷卻,在鍛坯上畫線,最后在鋸床上鋸角。
方案二
先鍛造成過渡方塊毛坯,鍛方截面為510mm×690mm,保證中間方塊關(guān)鍵尺寸,用小圓棒在方坯兩端進(jìn)行壓痕,以壓痕位置為基準(zhǔn)用剁刀進(jìn)行人工分料,然后進(jìn)行壓肩拔長,再將鍛坯放在閥體模具上進(jìn)行表面整形,隨后再將閥體兩端面進(jìn)行平整,最終毛坯成形為三段方體。