CN105537863A - 一种风机变速轴承内外圈的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，该锻造方法包括以下步骤：步骤1）下料？；步骤2）第一火次加热；步骤3）制圆柱坯；步骤4）制环坯；步骤5）第二火次加热；步骤6）扩径辗环；步骤7）热处理。本发明通过对锻造方法的整体改进，以及相关锻造工具的改进，不仅提高了锻造效率，而且避免了钢质材料在锻造过程中可能出现的内部组织发生变化的问题，为锻件的最终质量提供了可靠的保障，具有很高的实用价值。

Description

一种风机变速轴承内外圈的锻造方法
技术领域
本发明涉及钢件锻造领域，尤其涉及一种风机变速轴承内外圈的锻造方法。
背景技术
风力发电由于在可再生能源领域中技术相对成熟、成本低廉，并且有效减少了二氧化碳的排放，因此，在全球得到了迅速的发展，风电设备出现了供不应求的现象，风机变速轴承内外圈是风电设备中的关键组成部件之一。
传统的大型风电机组变速轴承内外圈的锻造工艺包括：镦粗、拔长、冲孔、辗环，整个锻造过程不仅效率低，而且锻件内部晶粒粗大或者容易出现裂纹，锻件的质量很难保证。
发明内容
为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种用于锻造风机变速轴承内外圈的冲头，能够实现单面冲孔，而且在冲孔的过程中避免了在内壁上形成双面冲孔易形成的折叠，缩短了锻造流程，而且避免了芯料的浪费。
为了实现上述目的，发明采用的技术方案如下：
一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，包括以下步骤：
步骤1）下料：按照风机变速轴承内外圈的所需重量下料，制成坯料；
步骤2）第一火次加热：将加热炉内的坯料加热到1260±10℃，保温；
步骤3）制圆柱坯：将炉内坯料取出，使用圆锻造砧对坯料进行一次整体镦粗，取出锻坯对其进行拔长直至工艺尺寸，然后对拔长后的锻坯进行倒八方和滚圆，制成圆柱坯；
步骤4）制环坯：取出圆柱坯后再次放到锻造砧上，进行二次整体镦粗，然后用冲头进行冲孔制成环坯，并对环坯进行整形；
步骤5）第二火次加热：将整形后的环坯放入炉内，并加热到1260±10℃，保温；
步骤6）扩径辗环：取出环坯放入辗环机上进行辗环；
步骤7）热处理：将环件空冷后进行热处理，即正火、淬火和回火。
进一步地，所述步骤3）中的锻造砧为圆形砧，包括由下而上依次层叠的工作部件、承接部件和受力部件，所述三个部件为同轴一体锻造制成，且所述三个部件的截面面积由下而上依次递减，所述工作部件和承接部件均为圆饼状，而所述受力部件则为棱台状。
优选地，所述步骤3）中的拔长次数至少为四次。
再进一步地，所述步骤4）中的冲头包括同轴设置的固定部件、连接部件和冲头部件，所述连接件为圆台状，而所述固定件和冲头件则均为圆柱状，分别位于该圆台状连接件的上下两端，且所述固定件的侧壁设置有便于与冲压机连接的卡槽。
优选地，所述冲孔方式为单面冲孔。
优选地，所述步骤6）中的终锻温度为900±10℃。
优选地，所述风机变速轴承内外圈的材料为42CrMo4。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明改变了传统的制坯方法，提高了效率，同时保证了环件的内部组织结构不受影响。
（2）本发明通过对镦粗工具的改进，使用圆形砧能够对原坯进行一次性整体镦拔，不仅大大缩短了锻造时间，而且避免了多次镦粗带来的胚料局部组织结构发生变化的问题，为锻件的最终质量提供了保障。
（3）本发明通过对冲头的改进，避免了常规冲头在使用过程中存在的缩进问题，为实现单面冲孔提供了实现的基础，并且减少芯料的浪费，避免了冲孔缺陷。
（4）本发明加工完成的轴承环件具有强度高、淬透性好、韧性强，适合于在恶劣环境下使用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明中圆形砧的剖面图。
图3为本发明中冲头的剖面图。
附图中部分零部件名称为：
11-工作件，12-承接件，13-受力件，21-固定件，22-连接件，23-冲头件，24-卡槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，包括以下步骤：
步骤1）下料：按照风机变速轴承内外圈的所需厚度下料，制成坯料；
步骤2）第一火次加热：将加热炉内的坯料加热到1260±10℃，保温；
步骤3）制圆坯：将炉内坯料取出，使用锻造砧对坯料进行一次整体镦粗，取出锻坯对其进行拔长直至成品尺寸，然后对拔长后的锻坯进行倒八方和滚圆，制成圆坯；
步骤4）制环坯：取出圆坯后再次放到锻造砧上，进行二次整体镦粗，然后用冲头进行冲孔制成环坯，并对环坯进行整形；
步骤5）第二火次加热：将整形后的环坯放入炉内，并加热到1260±10℃，保温；
步骤6）扩径碾环：取出环坯放入碾环机上进行碾环；
步骤7）热处理：将环件空冷后进行热处理，即正火、淬火和回火。
如图2所示，所述步骤3）中的锻造砧为圆形砧，包括由下而上依次层叠的工作部件、承接部件和受力部件，所述三个部件为同轴一体锻造制成，且所述三个部件的截面面积由下而上依次递减，所述工作部件和承接部件均为圆饼状，而所述受力部件则为棱台状。
优选地，所述步骤3）中的拔长次数至少为四次。
如图3所示，所述步骤4）中的冲头包括同轴设置的固定部件、连接部件和冲头部件，所述连接件为圆台状，而所述固定件和冲头件则均为圆柱状，分别位于该圆台状连接件的上下两端，且所述固定件的侧壁设置有便于与冲压机连接的卡槽。
优选地，所述冲孔方式为单面冲孔。
优选地，所述步骤6）中的终锻温度为900±10℃。
优选地，所述风机变速轴承内外圈的材料为42CrMo4。
本发明通过对锻造方法的整体改进，以及相关锻造工具的改进，不仅提高了锻造效率，而且避免了钢质材料在锻造过程中可能出现的内部组织发生变化的问题，为锻件的最终质量提供了可靠的保障，具有很高的实用价值。
上述实施例仅为发明的优选实施例，并非对发明保护范围的限制，但凡采用发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）下料：按照风机变速轴承内外圈的所需重量下料，制成坯料；
步骤2）第一火次加热：将加热炉内的坯料加热到1260±10℃，保温；
步骤3）制圆柱坯：将炉内坯料取出，使用锻造砧对坯料进行一次整体镦粗，取出锻坯对其进行拔长直至工艺尺寸，然后对拔长后的锻坯进行倒八方和滚圆，制成圆柱坯；
步骤4）制环坯：取出圆柱坯后，使用锻造砧进行二次整体镦粗，然后用冲头进行冲孔制成环坯，并对环坯进行整形；
步骤5）第二火次加热：将整形后的环坯放入炉内，并加热到1260±10℃，保温；
步骤6）扩径辗环：取出环坯放入辗环机上进行辗环；
步骤7）热处理：将环件空冷后进行热处理，即正火、淬火和回火，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，所述步骤3）中的锻造砧为圆形砧，包括由下而上依次层叠的工作件、承接件和受力件，所述工作件、承接件和受力件为同轴一体锻造成型，且三者横截面积依次递减，所述工作件和承接件均为圆柱体，而所述受力部件则为棱台结构。
3.根据权利要求2所述的一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，所述步骤3）中的拔长次数至少为四次。
4.根据权利要求3所述的一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，所述步骤4）中的冲头包括同轴设置的固定件、连接件和冲头件，所述连接件为圆台结构，而所述固定件和冲头件则均为圆柱体，且分别位于所述连接件的上下两端，在所述固定件的侧壁设置有便于与冲压机连接的卡槽。
5.根据权利要求4所述的一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，所述冲孔的方式为单面冲孔。
6.根据权利要求5所述的一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，所述步骤6）中的终锻温度为900±10℃。
7.根据权利要求6所述的一种风机变速轴承内外圈的锻造方法，其特征在于，所述风机变速轴承内外圈的材料为42CrMo4。
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