提高冷輥輥頸毛坯探傷質(zhì)量的鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍛造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種能夠提高冷輥輥頸毛坯探傷質(zhì)量的鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)鍛造方法生產(chǎn)軋輥輥頸毛坯，通常是采用下V型砧臺+上平型砧臺的砧臺組進(jìn)行鍛造，采用傳統(tǒng)鍛造方法生產(chǎn)的冷軋輥輥頸內(nèi)存在裂紋，探傷合格率較低，廢品率較高。通過對生產(chǎn)輥坯數(shù)據(jù)統(tǒng)計、Deform計算機數(shù)值模擬、典型缺陷輥坯電鏡解剖等方面的系統(tǒng)分析，認(rèn)為傳統(tǒng)鍛造方法生產(chǎn)的冷軋輥輥頸毛坯內(nèi)存在裂紋的根本原因是坯料在變形過程沒有達(dá)到較好的應(yīng)力狀態(tài)，使得坯料在變形過程中受拉應(yīng)力狀態(tài)，不利于對鋼錠原始缺陷的鍛合，最終影響探傷質(zhì)量。
[0003]Deform計算機數(shù)值模擬被廣泛應(yīng)用在鍛造技術(shù)領(lǐng)域，Deform (DesignEnvironment for Forming)是美國SFTC公司開發(fā)的一套有限元分析的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬塑性成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。通過計算機模擬整個加工過程，幫助工程師和設(shè)計人員設(shè)計工具和產(chǎn)品工藝流程，提高設(shè)計效率，降低生產(chǎn)和材料成本，縮短新產(chǎn)品、新工藝的研宄開發(fā)周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種提高冷輥輥頸毛坯探傷質(zhì)量的鍛造方法，通過設(shè)計新的砧臺組及優(yōu)化鍛造工藝參數(shù)，以改善輥頸鍛造變形過程中所受的應(yīng)力狀態(tài)，增加對鋼錠原始缺陷的鍛合效果。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
提高冷輥輥頸毛坯探傷質(zhì)量的鍛造方法，包括如下工藝步驟，
(1)砧臺組設(shè)計及制作，根據(jù)軋輥輥身的直徑D、輥頸的階數(shù)η以及各階輥頸的直徑d，通過Deform計算機模擬，確定站臺組的設(shè)計參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計參數(shù)制作出相應(yīng)的站臺組；
(2)鍛造工藝參數(shù)設(shè)定，通過Deform計算機模擬，確定鍛造各階輥頸的趟次數(shù)以及每趟次的壓下量以及進(jìn)站量；
(3)鍛造輥頸毛坯，選用步驟(I)中的砧臺組以及步驟(2)中相應(yīng)的鍛造工藝參數(shù)，按照順序拔長的方法鍛造各階輥頸。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述步驟(I)中軋輥輥身的直徑D的范圍為350mm ^ D ^ 700mm、棍頸的階數(shù)η為1~3階、各階棍頸的直徑d的范圍為200mm ^ d< 700mmo
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述步驟(I)中的貼臺組由V型貼臺構(gòu)成，包括相配合的下V型砧臺以及上V型砧臺。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述V型砧臺包括設(shè)置在長方體形的砧臺本體的上表面中部、貫穿砧臺本體前后表面的、開口向上的V形砧槽，所述砧臺本體的長度為1300mm~1500mm、寬度為400mm~600mm、高度為400mm~600mm，所述V形站槽的開口寬度為350mm~700mm、開口深度為 100mm~250mm。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述V形砧槽的兩個傾斜工作面之間以及傾斜工作面與砧臺本體上表面之間分別由半徑為30mm~100mm的弧形過渡面相連接。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述步驟(2)中鍛造輥頸每趟次的壓下量為30mm~80mm，進(jìn)石占量為站臺本體寬度的0.3-1.0倍。
[0011]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述步驟(3)中的鍛造操作具體為，選擇相應(yīng)的砧臺組，采用順序拔長的方法依照輥頸直徑由大到小的順序依次鍛造出各階輥頸。
[0012]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:
本發(fā)明的提高冷輥輥頸毛坯探傷質(zhì)量的鍛造方法，通過Deform計算機數(shù)值模擬，設(shè)計新的砧臺組及優(yōu)化鍛造工藝參數(shù)，能夠改善輥頸鍛造變形過程中所受的應(yīng)力狀態(tài)，使輥頸在鍛造過程中受力均勻，增加對鋼錠原始缺陷的鍛合效果。
[0013]本發(fā)明采用由下V型砧臺和上V型砧臺構(gòu)成的砧臺組進(jìn)行鍛造，能夠達(dá)到較好的鍛合效果，通過Deform計算機模擬，得到砧臺組最佳的設(shè)計參數(shù)值以及鍛造工藝參數(shù)。確定鍛造工藝的具體操作，能夠有效的減少冷軋輥生產(chǎn)過程中更換砧臺組的次數(shù)，為一火次出毛坯成品提供實施的保障。通過鍛造方式的改進(jìn)，生產(chǎn)出的冷軋輥輥頸探傷合格率由85%提尚至98%以上。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明中軋輥輥頸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中砧臺組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明的提高冷輥輥頸毛坯探傷質(zhì)量的鍛造方法，包括如下工藝步驟:
(1)砧臺組設(shè)計及制作，根據(jù)軋輥輥身的直徑D、輥頸的階數(shù)η以及各階輥頸的直徑d，通過Deform計算機模擬，確定站臺組的設(shè)計參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計參數(shù)制作出相應(yīng)的站臺組；
(2)鍛造工藝參數(shù)設(shè)定，通過Deform計算機模擬，確定鍛造各階輥頸的趟次數(shù)以及每趟次的壓下量以及進(jìn)站量；
(3)鍛造輥頸毛坯，選用步驟(I)中的砧臺組以及步驟(2)中相應(yīng)的鍛造工藝參數(shù)，按照順序拔長的方法鍛造各階輥頸。
[0016]步驟(I)中軋輥輥身的直徑D的范圍為350mm彡D彡700mm、輥頸的階數(shù)η為1~3階、各階棍頸的直徑d的范圍為200_ ^ d < 700_。站臺組由V型站臺構(gòu)成，包括相配合的下V型砧臺以及上V型砧臺。V型砧臺包括設(shè)置在長方體形的砧臺本體的上表面中部、貫穿石占臺本體前后表面的、開口向上的V形站槽，所述站臺本體的長度為1300mm~1500mm、寬度為400mm~600mm、高度為400mm~600mm，所述V形站槽的開口寬度為350mm~700mm、開口深度為 100mm~250mm。
[0017]步驟(2)中鍛造棍頸每趟次的壓下量為30mm~80mm，進(jìn)站量為站臺本體寬度的
0.3-1.0 倍。
[0018]步驟(3)中的鍛造操作具體為，選擇相應(yīng)的砧臺組，采用順序拔長的方法依照輥頸直徑由大到小的順序依次鍛造出各階輥頸。
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]實施例1
本實施例中的V型砧臺的設(shè)計參數(shù)為:砧臺本體的長度為1450mm、寬度為500mm、高度為500mm，V形站槽的開口寬度為680mm、開口深度為230mm，V形站槽的兩個傾斜工作面之間由半徑為10mm的弧形過渡面相連接，傾斜工作面與砧臺本體上表面之間由半徑為10mm的弧形過渡面相連接。適用的乳棍棍身的直徑范圍為550mm~700mm，棍頸的直徑范圍為380mm~700mm。本實施例中的V型砧臺的材質(zhì)為ZG5CrMnMo鑄造模具鋼。本實施例中的V型站臺記為1#站臺。
[0021]實施例2
本實施例中的V型砧臺的設(shè)計參數(shù)為:砧臺本體的長度為1450mm、寬度為500mm、高度為500mm，V形站槽的開口寬度為500mm、開口深度為145mm，V形站槽的兩個傾斜工作面之間由半徑為50mm的弧形過渡面相連接，傾斜工作面與砧臺本體上表面之間由半徑為50mm的弧形過渡面相連接。適用的乳棍棍身的直徑范圍為480mm~550mm，棍頸的直徑范圍為250mm~500mm。本實施例中的V型砧臺的材質(zhì)為ZG5CrMnMo鑄造模具鋼。本實施例中的V型砧臺記為2#砧臺。
[0022]實施例3
本實施例中的V型砧臺的設(shè)計參數(shù)為:砧臺本體的長度為1450mm、寬度為500mm、高度為500mm，V形站槽的開口寬度為370mm、開口深度為120mm，V形站槽的兩個傾斜工作面之間由半徑為50mm的弧形過渡面相連接，傾斜工作面與砧臺本體上表面之間由半徑為30mm的弧形過渡面相連接。適用的乳棍棍身的直徑范圍為350mm~480mm，棍頸的直徑范圍為200mm~400mm。本實施例中的V型砧臺的材質(zhì)為ZG5CrMnMo鑄造模具鋼。本實施例中的V型石占臺記為3#站臺。
[0023]實施例4
本實施例中，需要鍛造出的軋輥輥頸的尺寸為:軋輥輥身的直徑為700mm，輥頸的階數(shù)為3階，其中I階輥頸的直徑為550mm，2階輥頸的直徑為320mm，3階輥頸的直徑為200mmo
[0024]具體鍛造工藝步驟為:
(I)砧臺組設(shè)計及制作，根據(jù)軋輥輥身的直徑、輥頸的階數(shù)以及各階輥頸的直徑，通過Deform計算機模擬，確定站臺組的設(shè)計參數(shù)，具體為:鍛造I階棍頸時選用實施例1中的1#砧臺作為下V型砧臺和上V型砧