CN114309411A - 一种曲拐预制件锻造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曲拐预制件锻造工艺，将大平砧、小平砧和双棱压槽模置于横向工作台上，通过横向工作台移动自动更换砧模，设定曲拐预制件为带有凸台的双翅体，并设置双翅体长为L、宽为b、高为h，凸台高为h2、宽为b，分步锻制，首先对坯件拔长，再对坯件镦粗，然后将坯件拔长至截面为b3／4×b3／4长方坯件，重新将长方坯件镦粗至原长的半，然后再拔长至截面为b×b长方坯件，对该坯件压槽、锻凸台，再锻至设定形状和尺寸。采用多次镦拔工艺，增加了锻造比，提升了锻件内部质量，使锻件逐步渐进过渡成型，一火次完成曲拐预制件锻造。实现锻制工步最简、材料损耗最小、生产成本最低的目的，实现一火次完成锻制。
Description
技术领域
本发明涉及组合式曲拐锻件预制件，特别涉及大型组合曲拐预制件的锻造工艺，属于锻造技术领域。
背景技术
曲轴是机械传动中的主要部件，曲拐是曲轴上的重要零件，因曲轴承担机械旋转运动和往复运动的变换，大型曲轴的曲拐受力大而复杂，因此要有足够的刚度、强度和承受冲击载荷的能力。为了满足上述性能要求，通常选用锻制曲拐，锻制曲拐生产过程较为复杂，需要多工步、多火次、反复更换多个砧模才能完成操作。传统锻造曲拐的方法有模锻和自由锻两种，因其存在一定的缺点，不但生产成本高，生产效率低，而且需要运用万吨级以上的锻造机和制作价格高昂的模具，其次锻件的成材率很低，第三经常发生锻件缺损和折叠。因此，有必要对锻制工艺进行科学设计改进。
发明内容
本发明提出一种曲拐预制件锻造工艺，设定曲拐预制件的形状和参数，设置自动更换的砧模，采用反复镦拔锻造工艺，实现一火次完成锻制。
本发明技术方案如下：一种曲拐预制件锻造工艺，锻造设备包含锻造机、砧模和操作设备，所述砧模包括上砧、下砧和镦粗板，所述下砧包含小平砧、大平砧和双棱压槽模；所述操作设备包含工作台和机械手，所述工作台包含横向工作台和纵向工作台；所述上砧连接在所述锻造机上，所述大平砧、小平砧和双棱压槽模置于所述横向工作台上，随横向工作台移动，所述机械手夹持所述镦粗板和锻件；预制件由凸台和双翅体构成，凸台置于双翅体中部并连体，设定预制件长为L、宽为b、高为h,所述双翅体长为L、宽为b、高为h1；所述凸台高为h2、宽为b；则双翅体总高h= h1+ h2，其特征在于：
锻造工步包含：
工步1、按曲拐锻件重量要求选用钢坯，加热至设定锻造温度；
工步2、将工步1加热的钢坯置于上砧与小平砧之间，钢坯拔长；
工步3、将工步2拔长的锻件长度方向立于纵向工作台上，机械手夹持镦粗板置于坯件与上砧之间，镦至原长度的1/2；
工步4、将工步3镦粗坯件拔至截面为（3b∕4）×（3b∕4）的锻件；
工步5、将工步4拔长的锻件长度方向立于纵向工作台上，镦至原长度的1∕2；
工步6、将工步5镦粗锻件拔至截面为b×b的锻件；
工步7、将工步6锻件中部置于双棱压槽模上方，锻件下方锻制平行的左右槽；
工步8、将工步7带有左右槽的锻件上下方向翻转180°，置于大平砧上锻制，对应地将左槽的左边和右槽的右边锻成宽为b、高为h1、长为L的双翅体，左右槽之间锻成高为h2、宽为b的凸台，制得曲拐预制件。
进一步地，所述机械手设置左机械手和右机械手。
优选地，工步2中钢坯拔长至原长度的1.2——1.7倍。
优选地，工步3中锻件镦至原长度的（1/2±20%）。
优选地，工步4中锻件拔至截面为3b∕4（1±5%）×3b∕4（1±5%）的锻件。
优选地，工步5中锻件镦至原长度的（1∕2±10%）。
优选地，工步6中锻件拔至截面为b(1＋0～5%）×b(1＋0～5%）的锻件。
本发明采用多次镦拔工艺，增加了锻造比，提升了锻件内部质量，使锻件逐步渐进过渡成型，一火次完成曲拐预制件锻造。实现锻制工步最简、材料损耗最小、生产成本最低的目的。
附图说明
附图1为工步2初始状态示意图，
附图2为工步2终了状态示意图，
附图3为工步3初始状态示意图，
附图4为工步3终了状态示意图，
附图5为工步4初始状态示意图，
附图6为工步4终了状态示意图，
附图7为工步5初始状态示意图，
附图8为工步5终了状态示意图，
附图9为工步6初始状态示意图，
附图10为工步6终了状态示意图，
附图11为工步7示意图，
附图12为工步8初始状态示意图，
附图13为工步8终了状态示意图，
附图14为预制件主视图，
附图15为预制件俯视图。
附图中，1为上砧、2为左机械手、2′为右机械手、3为下砧、4为钢坯、5为经过工步2拔长的坯件、6为镦粗板、7为经过工步3镦粗的坯件、8为经过工步4拔长的坯件、9为经过工步5镦粗的坯件、10为经过工步6拔长的坯件、11为双棱压槽模、12为大平砧、13为预制件。
具体实施方式
本实施例选用16吨钢坯置放在加热炉加热至锻造温度。
如附图1、2所示，机械手2夹持加热后的高温钢坯4置放在上砧1与小平砧3之间，锻压成坯件5，其长度和截面之间应达至长径比要求。
如附图3、4所示，坯件5长度方向立于纵向工作台上，机械手2′夹持镦粗板6置于坯件5与上砧1之间，将坯件5镦至原长度的1/2的坯件7。
如附图5、6所示，坯件7经上砧1和小平砧3拔长至截面为900㎜×900㎜长2500㎜的坯件8。
如附图7、8所示，机械手2夹持坯件8立于工作台上，机械手′夹持镦粗板6置于坯件8与上砧1之间，将坯件8镦至1250㎜长的坯件9。
如附图9、10所示，坯件9经上砧1和小平砧3拔长至截面为1200㎜×1200㎜长1400㎜的坯件10。
如附图11所示，下砧更换成双棱压槽模11，坯件11下方锻制平行的左右槽。
如附图12、13所示，将左右槽的坯件10上下方向翻转180°，对应地将左槽的左边和右槽的右边锻压成宽为b㎜、高为h1㎜、长为L㎜的双翅体，高为h2㎜、宽为b㎜的凸台，从而制得曲拐预制件。
Claims (7)
1.一种曲拐预制件锻造工艺，锻造设备包含锻造机、砧模和操作设备，所述砧模包括上砧、下砧和镦粗板，所述下砧包含小平砧、大平砧和双棱压槽模；所述操作设备包含工作台和机械手，所述工作台包含横向工作台和纵向工作台；所述上砧连接在所述锻造机上，所述大平砧、小平砧和双棱压槽模置于所述横向工作台上，随横向工作台移动，所述机械手夹持所述镦粗板和锻件；预制件由凸台和双翅体构成，凸台置于双翅体中部并连体，设定预制件长为L、宽为b、高为h,所述双翅体长为L、宽为b、高为h1；所述凸台高为h2、宽为b；则双翅体总高h= h1+ h2，
锻造工步包含：
工步一、按曲拐锻件重量要求选用钢坯，加热至设定锻造温度；
工步二、将工步一加热的钢坯置于上砧与小平砧之间，钢坯拔长；
工步三、将工步二拔长的锻件长度方向立于纵向工作台上，机械手夹持镦粗板置于坯件与上砧之间，镦至原长度的1/2；
工步四、将工步三镦粗坯件拔至截面为（3b∕4）×（3b∕4）的锻件；
工步五、将工步四拔长的锻件长度方向立于纵向工作台上，镦至原长度的1∕2；
工步六、将工步五镦粗锻件拔至截面为b×b的锻件；
工步七、将工步六锻件中部置于双棱压槽模上方，锻件下方锻制平行的左右槽；
工步八、将工步七带有左右槽的锻件上下方向翻转180°，置于大平砧上锻制，对应地将左槽的左边和右槽的右边锻成宽为b、高为h1、长为L的双翅体，左右槽之间锻成高为h2、宽为b的凸台，制得曲拐预制件。
2.根据权利要求1所述的一种曲拐预制件锻造工艺，其特征在于：所述机械手设置左机械手和右机械手。
3.根据权利要求1所述的一种曲拐预制件锻造工艺，其特征在于：工步二中钢坯拔长至原长度的1.2——1.7倍。
4.根据权利要求1所述的一种曲拐预制件锻造工艺，其特征在于：工步三中锻件镦至原长度的（1/2±20%）。
5.根据权利要求1所述的一种曲拐预制件锻造工艺，其特征在于：工步四中锻件拔至截面为3b∕4（1±5%）×3b∕4（1±5%）的锻件。
6.根据权利要求1所述的一种曲拐预制件锻造工艺，其特征在于：工步五中锻件镦至原长度的（1∕2±10%）。
7.根据权利要求1所述的一种曲拐预制件锻造工艺，其特征在于：工步六中锻件拔至截面为b(1＋0～5%）×b(1＋0～5%）的锻件。
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