CN104493030A - 一种曲拐锻件的锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲拐锻件的锻造方法，开坯成型后的曲拐锻坯经弯锻及压扁精整后制成曲拐锻件，在弯锻工序后设拔长工序，然后再转入精整工序。所述曲拐锻坯的内档加工余量满足弯锻要求，曲臂处锻坯厚度为锻件厚度的120％～125％。所述拔长工序的砧宽比为0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为10～13％。与现有技术相比，本发明的有益效果是：毛坯拐臂的厚度较成品锻件增加20％左右进而增加了剩余锻比，曲拐锻件弯锻后设拔长工序，可以有效消除弯锻时产生的表面缺陷，提高锻件的晶粒度；通过消除锻件的表面缺陷可降低锻件的加工余量，提高曲拐锻件的成品率。

Description

一种曲拐锻件的锻造方法

技术领域

本发明涉及一种非标零件的锻造方法，尤其涉及一种大型船用曲拐锻件的锻造方法。

背景技术

我国是世界上有名的大型轮船生产大国，国内有众多的造船企业，但是轮船上的核心部件——发动机中所使用的曲轴却多数依赖进口，目前国外能够生产大型船用低速柴油机主机曲轴的国家主要有日本、韩国、捷克、西班牙、俄罗斯等少数几个国家。半组合曲轴毛坯的制造关键在于曲拐毛坯的锻造成形技术，曲拐形状复杂、尺寸大，国内企业由于锻造工艺不成熟，由于锻造时的缺陷导致锻件的成品率低，使得曲拐锻件的制造成本远远高于日韩等国企业，在市场竞争中始处于劣势。

曲拐锻造时产生的缺陷主要有以下几种：1)喇叭口缺陷：在弯锻过程中，弯曲部位内表面材质向两侧凸起，这部分堆积的材质阻碍弯曲部位材质的正常流动，内表面的压应力使得凸起部分的流动方向逐渐偏向两侧的贴模方向，而不是完全沿着曲臂方向，这样就造成曲臂根部的横截面尺寸减小，在最终精整后形成喇叭口形状的缺陷；2)细腰形缺陷：由于曲臂与下模之间存在较大的摩擦力，使得外表面沿曲臂方向伸长，其变形过程类似单向拉伸实验，当塑性变形较大时，在中间部位发生颈缩，曲臂外表面受两向或三向拉应力作用，形成细腰形缺陷；3)裂纹：曲拐内表面受两向压应力作用而造成表面积减小，表面已氧化的金属汇合在一起易形成折叠，使金属的承载面积减小，造成应力集中，而该位置的单元在垂直表面方向发生拉伸变形，材质向弯曲方向外侧流动，因此有可能将折叠从表层带入坯料内部，折叠尾端有可能会扩展成裂纹。

弯锻前毛坯的形状及尺寸分配直接影响弯锻过程中材质的流动方向，是决定最终产品质量的重要因素，目前采用的曲拐锻造工艺均为弯锻+压扁精整的工艺过程,由于弯曲工序过程中锻件的形状尺寸难以控制，导致锻件在弯曲后出现折叠等表面缺陷，同时由于完全前后的锻造比很小，导致锻件成品晶粒粗大，为后续锻后热处理带来困难。

发明内容

本发明提供了一种曲拐锻件的锻造方法，在弯锻工序后增加拔长工序然后再进行压扁精整，可以有效消除弯锻时产生的表面缺陷，提高锻件的晶粒度。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种曲拐锻件的锻造方法，开坯成型后的曲拐锻坯经弯锻及压扁精整后制成曲拐锻件，在弯锻工序后设拔长工序，然后再转入精整工序。

所述曲拐锻坯的内档加工余量满足弯锻要求，曲臂处锻坯厚度为锻件厚度的120％～125％。

所述拔长工序的砧宽比为0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为10～13％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

毛坯拐臂的厚度较成品锻件增加20％左右进而增加了剩余锻比，曲拐锻件弯锻后设拔长工序，可以有效消除弯锻时产生的表面缺陷，提高锻件的晶粒度；通过消除锻件的表面缺陷可降低锻件的加工余量，提高曲拐锻件的成品率。

附图说明

图1是实施例1中曲拐锻件的主视图。

图2是实施例1中曲拐锻件的侧视图。

图3是实施例1中采用原工艺的曲拐锻件毛坯图。(主视)

图4是实施例1中采用原工艺的曲拐锻件毛坯图。(俯视)

图5是实施例1中采用原工艺的曲拐锻件毛坯图。(侧视)

图6是实施例1中采用现工艺的曲拐锻件毛坯图。(主视)

图7是实施例1中采用现工艺的曲拐锻件毛坯图。(俯视)

图8是实施例1中采用现工艺的曲拐锻件毛坯图。(侧视)

图中：1.内档2.曲臂

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

一种曲拐锻件的锻造方法，开坯成型后的曲拐锻坯经弯锻及压扁精整后制成曲拐锻件，在弯锻工序后设拔长工序，然后再转入精整工序。

所述曲拐锻坯的内档1加工余量满足弯锻要求，曲臂2处锻坯厚度为锻件厚度的120％～125％。

所述拔长工序的砧宽比为0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为10～13％。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

见图1-图2，是本实施例中曲拐锻件的结构示意图。括号内的尺寸为成品尺寸，曲拐锻坯经锻造工艺后的锻件尺寸为：单边拐臂长2630mm(成品2533mm)，宽1440mm(成品1360mm)，厚415mm(成品372mm)；总厚：960mm(成品910mm)，拐弯收紧部分宽990mm(成品909mm)，厚600mm(成品520mm)，曲拐轴长1000mm(成品￠905mm)，档宽130mm(成品166mm)。

见图3-图5，是实施例1中采用原工艺的曲拐锻坯结构示意图。原工艺为弯锻后压扁精整成型，要达到成型后的锻件尺寸，锻坯的加工余量只需考虑弯锻和压扁精整工序即可，由于曲拐锻件采用自由锻，加工余量是根据企业标准及经验值确定。具体数值如下：

锻坯总长：4220mm，总宽:1440，中部凸台高：1010mm，中部凸台长960mm，中部凸台宽990mm，曲臂2长1230mm，曲臂2高420mm，内档1斜梢长400mm，内档1斜梢高80mm。

见图6-图8，是实施例1中采用现工艺的曲拐锻坯结构示意图。现工艺为弯锻、拔长、压扁精整成型，要达到成型后的锻件尺寸，锻坯的加工余量需考虑这三道工序的需要，具体数值如下：

锻坯总长：4350mm，总宽:1430，中部凸台高：950mm，中部凸台长950mm，中部凸台宽1230mm，曲臂2长1100mm，曲臂2高500mm，内档1斜梢长600mm，内档1斜梢高100mm。

以上尺寸的允许偏差均按国家标准设定。可以看出，改进后工艺的曲拐锻件毛坯尺寸在高度方向增加了，长度方向减少了，曲臂处锻坯厚度为锻件厚度的120％，这样经拔长工序后可满足锻件尺寸要求，同时可减少后续的机械加工余量。

拔长工序的砧宽比为W/H＝0.5，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为11％，经检查，锻造后的曲拐锻件表面无明显缺陷，达到成品质量标准要求。

Claims (3)

1.一种曲拐锻件的锻造方法，开坯成型后的曲拐锻坯经弯锻及压扁精整后制成曲拐锻件，其特征在于，在弯锻工序后设拔长工序，然后再转入精整工序。

2.根据权利要求1所述的一种曲拐锻件的锻造方法，其特征在于，所述曲拐锻坯的内档加工余量满足弯锻要求，曲臂处锻坯厚度为锻件厚度的120％～125％。

3.根据权利要求1所述的一种曲拐锻件的锻造方法，其特征在于，所述拔长工序的砧宽比为0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为10～13％。