CN110153361A - 一种长轴类大型锻件的自由锻压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长轴类大型锻件的自由锻压方法，利用一种被动式转料机，按照以下步骤实施：步骤1、将被动式转料机与天车连接，将吊把与吊钩钩挂连接可靠；步骤2、对工件的端部进行自由锻压，经过初步锻压的工件在加热炉再次加热后，工件一端用操作机装夹，将工件另一端穿过环状链条并且前伸放在压机的砧子上；再控制操作机和天车一起左右移动，使得工件的端部放置在压机的砧子的合适位置，多次旋转工件锻压，直至该部位的锻压达到预定尺寸；将工件掉头后，按照上述方法锻压工件的另一端部；步骤3、对工件的中间部位进行自由锻压。本发明方法，配套工装操作简单，工作可靠，生产成本低。

Description

一种长轴类大型锻件的自由锻压方法

技术领域

本发明属于锻压技术领域，涉及一种长轴类大型锻件的自由锻压方法。

背景技术

传动轴是机器设备的核心部件和关键部件，对于它的质量要求是极高的，在一些大型矿山、冶金等重型设备中，传动轴的净重会达到几十吨，有些传动轴的长度尺寸与直径尺寸之比(简称长径比)比较大，属于长轴类大型锻件，采用在大型压机上自由锻压的方法制造。

长轴类大型锻件由于工件长径比大，重量大，无论是在配有操作机的压机上，还是在配有天车转料机的压机上，在自由锻压时都不易控制工件尺寸精度，锻压火次多、效率低且浪费能源，使得工件留量大、浪费材料且增大后期机加工工作量。因此，实现对长轴类大型锻件进行高效率高质量的自由锻压，是行业内亟需攻克的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种长轴类大型锻件的自由锻压方法，解决了现有技术在长轴类大型锻件的自由锻压时效率低且浪费能源，工件留量大浪费材料且增大后期机加工工作量的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种长轴类大型锻件的自由锻压方法，利用一种被动式转料机，按照以下步骤实施：

步骤1、将被动式转料机与天车连接，

按照所要制备的工件的直径尺寸、重量，及采用的天车的吊钩的尺寸，配套制做被动式转料机相应部件，将吊把与吊钩钩挂连接可靠；

步骤2、对工件的端部进行自由锻压，

经过初步锻压的工件在加热炉再次加热后，工件一端用操作机装夹，将工件另一端穿过环状链条并且前伸放在压机的砧子上，移动天车使得环状链条套在工件的中间部位，然后操作天车的吊钩向上抬升，吊把带动上板、四件拉杆、下板共同向上移动，弹簧被压缩后将拉力传递给中间板，中间板再带动侧板、链轮轴、链轮、环状链条共同向上抬升，环状链条就会在工件上产生向上的托力，随着天车的吊钩继续向上移动，直至工件端部在砧子上达到能够抬起的临界状态时，天车的吊钩停止向上抬升；

再控制操作机和天车一起左右移动，使得工件的端部放置在压机的砧子的合适位置，压机锻压后，操作机带动工件旋转一个角度继续锻压，操作机带动工件旋转时，工件在环状链条内滚动旋转，带动环状链条绕着链轮旋转；多次旋转工件锻压，直至该部位的锻压达到预定尺寸后，控制操作机和天车一起再次移动，将工件的端部下一处需要锻压的部位移动到压机的砧子的合适位置进行锻压，如此重复，直至工件的这一端部完成锻压；

将工件掉头后，按照上述方法锻压工件的另一端部；

步骤3、对工件的中间部位进行自由锻压，

锻压完两端的工件在加热炉中再次加热后，将工件一端用操作机装夹，中间部位通过压机的砧子上部后，将工件的另一端穿过环状链条；操作天车的吊钩向上抬升，直至工件的中间部位在砧子上达到能够抬起的临界状态时，天车的吊钩停止向上抬升；

控制操作机和天车一起左右移动将工件的中间部位放置在压机的砧子的合适位置，压机对该部位锻压后，操作机带动工件旋转一个角度继续锻压，操作机带动工件旋转时，工件在环状链条内滚动旋转，带动环状链条绕着链轮旋转；多次旋转工件锻压，直至该部位达到预定尺寸后，操作机和天车一起再次左右移动，将工件的中间部位下一处需要锻压的部位移动到压机的砧子的合适位置进行锻压，如此重复，直至工件的中间部位锻压完成。

本发明的有益效果是，实现了长轴类大型锻件高效率高质量的自由锻压，节约了能源、缩短了生产周期、节约了生产成本。

附图说明

图1是本发明方法所使用的被动式转料机的结构示意图；

图2是图1的左视示意图；

图3是图2中的A-A截面剖视图；

图4是图1中的B-B截面剖视图；

图5是本发明方法在自由锻压工件的端部时的安装状态示意图；

图6是图5中的C-C截面剖视图；

图7是本发明方法在自由锻压工件的中间部位时的安装状态示意图。

图中，1.上板，2.下板，3.中间板，4.拉杆，5.导向套，6.弹簧，7.耳轴，8.侧板，9.铜套，10.剖分式挡板，11.导向杆，12.固定螺杆，13.轴承座，14.链轮，15.定距套，16.调心滚子轴承，17.端盖，18.链轮轴，19.轴承盖，20.环状链条，21.吊耳，22.吊把，23.天车，24.吊钩，25.工件，26.操作机，27.砧子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1、图2、图3、图4，本发明方法在实施过程中依赖一种被动式转料机，该被动式转料机的结构是，包括上板1、中间板3和下板2，中间板3与上板1下表面挨近，上板1、中间板3和下板2通过四件拉杆4穿通并且在每个拉杆4两端用螺母把合，使得上板1、中间板3和下板2串装在一起，四件拉杆4的强度应满足压机自由锻压工件的强度要求；

每件拉杆4上均套装有两件导向套5，该两件导向套5之间安装有一个弹簧6，起吊前弹簧6未受力时，在弹簧张力作用下，其中上方的一件导向套5向上与中间板3顶紧，下方的另一件导向套5向下与下板2顶紧；起吊过程中弹簧6受力时，在工件25重力作用下，弹簧6收缩，中间板3随上方的一件导向套5向下离开上板1，下方的另一件导向套5继续向下与下板2顶紧支撑；考虑后期使用时的工作载荷，如果四件拉杆4上安装的四个弹簧6的弹簧张力不够的话，还可以根据需要在下板2与中间板3之间再多设置几个导向杆11，每个导向杆11均配套设置导向套5及弹簧6，安装结构与拉杆4上的导向套5及弹簧6(图3实施例在中间位置设置了四个导向杆11)一致；

中间板3两侧分别凸出(长出上板1两侧)设置有一个耳轴7(见图2)，每个耳轴7上吊挂有一个侧板8，即两件侧板8通过两个耳轴7与中间板3采用铰轴方式连接；耳轴7与侧板8铰接孔之间套装有铜套9以方便灵活转动及耐磨，在每个耳轴7靠近外端的环槽中镶有一个剖分式挡板10，并且每个剖分式挡板10把合固定在各自一侧的侧板8上，使两个侧板8能够绕各自一侧的耳轴7转动，并且不能脱出耳轴7；两件侧板8中部靠下连接有两件固定螺杆12，该两件固定螺杆12及其两端的螺母用于对两件侧板8进行辅助定位；

两件侧板8下部各设置有一个轴承座13(见图4)，每个轴承座13中安装有一个调心滚子轴承16，该两个调心滚子轴承16中共同支撑安装有链轮轴18；链轮轴18上套装有链轮14，链轮14随链轮轴18同步转动，在链轮14上搭设有环状链条20，环状链条20的长度应满足后期压机自由锻压工件时装夹工件的直径要求；

链轮14通过一个定距套15与一侧的调心滚子轴承16(图4右端)定位安装，两侧的调心滚子轴承16分别设置有各自的端盖17，每个轴承座13外侧分别设置有各自的轴承盖19；

上板1的上表面固定设置有吊耳21，吊耳21上铰接安装有两个吊把22，起吊能力50吨以上的大吨位的天车23通常配置的是直柄双钩形式的吊钩24，吊把22用于使用过程中与天车23的吊钩24(本示范例为直柄双钩)吊挂对应，吊把22的尺寸要与所要连接天车的吊钩24的尺寸相匹配。

本发明长轴类大型锻件的自由锻压方法，利用上述的被动式转料机，按照以下步骤实施：

步骤1、将被动式转料机与天车23连接，

参照图5、图6，按照压机自由锻压方法所要制备的工件25的直径尺寸、重量，及采用的天车23的吊钩24的尺寸，配套制做上述的被动式转料机相应部件，将吊把22与天车23的吊钩24钩挂连接可靠；

步骤2、对工件25的端部进行自由锻压，

参照图5、图6，工件25经过初步锻压后，变得比较细长用常规自由锻压方法难以继续锻压，工件25在加热炉再次加热后，工件25一端用操作机26装夹，将工件25另一端穿过环状链条20并且前伸放在压机的砧子27上准备锻压，注意要移动天车23使得环状链条20套在工件25的中间部位，然后操作天车23的吊钩24向上抬升，吊把22带动上板1、四件拉杆4、下板2共同向上移动，弹簧6被压缩后将拉力传递给中间板3，中间板3再带动侧板8、链轮轴18、链轮14、环状链条20共同向上抬升，环状链条20就会在工件25上产生向上的托力，随着天车23的吊钩24继续向上移动，弹簧6的压缩量增大，环状链条20给工件25的托力继续增大，直至工件25端部在砧子27上达到能够抬起的临界状态时，天车23的吊钩24停止向上抬升；

再控制操作机26和天车23一起左右移动(图5左右方向)，使得工件25的端部放置在压机的砧子27的合适位置，压机锻压后，操作机26带动工件25旋转一个角度继续锻压，操作机26带动工件25旋转时，工件25在环状链条20内滚动旋转，带动环状链条20绕着链轮14旋转；多次旋转工件25锻压，直至该部位的锻压达到预定尺寸后，控制操作机26和天车23一起再次移动，将工件25的端部下一处需要锻压的部位移动到压机的砧子27的合适位置进行锻压，如此重复，直至工件25的这一端部完成锻压；

将工件25掉头后，按照上述方法锻压工件25的另一端部，锻压过程中根据工件25的允许锻压温度选择分多次加热后继续锻压，锻压过程中由于有被动式转料机的环状链条20托住工件25的中部，大大减少了工件25在红热状态下的弯曲变形量；

步骤3、对工件25的中间部位进行自由锻压，

参照图7，锻压完两端的工件25在加热炉中再次加热后，将工件25一端用操作机26装夹，中间部位通过压机的砧子27上部后，将工件25的另一端穿过环状链条20；(按照步骤2的方法)操作天车23的吊钩24向上抬升，直至工件25的中间部位在砧子27上达到能够抬起的临界状态时，天车23的吊钩24停止向上抬升；

控制操作机26和天车23一起左右移动(图7左右方向)将工件25的中间部位放置在压机的砧子27的合适位置，压机对该部位锻压后，操作机26带动工件25旋转一个角度继续锻压，操作机26带动工件25旋转时，工件25在环状链条20内滚动旋转，带动环状链条20绕着链轮14旋转；多次旋转工件25锻压，直至该部位达到预定尺寸后，操作机26和天车23一起再次左右移动，将工件25的中间部位下一处需要锻压的部位移动到压机的砧子27的合适位置进行锻压，锻压过程中由于有环状链条20托住工件25的端部，能够大大减少工件25在红热状态下的弯曲变形量，如此重复，直至工件25的中间部位锻压完成。

Claims (4)

1.一种长轴类大型锻件的自由锻压方法，利用一种被动式转料机，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、将被动式转料机与天车(23)连接，

按照所要制备的工件(25)的直径尺寸、重量，及采用的天车(23)的吊钩(24)的尺寸，配套制做被动式转料机相应部件，将吊把(22)与吊钩(24)钩挂连接可靠；

步骤2、对工件(25)的端部进行自由锻压，

经过初步锻压的工件(25)在加热炉再次加热后，工件(25)一端用操作机(26)装夹，将工件(25)另一端穿过环状链条(20)并且前伸放在压机的砧子(27)上，移动天车(23)使得环状链条(20)套在工件(25)的中间部位，然后操作天车(23)的吊钩(24)向上抬升，吊把(22)带动上板(1)、四件拉杆(4)、下板(2)共同向上移动，弹簧(6)被压缩后将拉力传递给中间板(3)，中间板(3)再带动侧板(8)、链轮轴(18)、链轮(14)、环状链条(20)共同向上抬升，环状链条(20)就会在工件(25)上产生向上的托力，随着天车(23)的吊钩(24)继续向上移动，直至工件(25)端部在砧子(27)上达到能够抬起的临界状态时，天车(23)的吊钩(24)停止向上抬升；

再控制操作机(26)和天车(23)一起左右移动，使得工件(25)的端部放置在压机的砧子(27)的合适位置，压机锻压后，操作机(26)带动工件(25)旋转一个角度继续锻压，操作机(26)带动工件(25)旋转时，工件(25)在环状链条(20)内滚动旋转，带动环状链条(20)绕着链轮(14)旋转；多次旋转工件(25)锻压，直至该部位的锻压达到预定尺寸后，控制操作机(26)和天车(23)一起再次移动，将工件(25)的端部下一处需要锻压的部位移动到压机的砧子(27)的合适位置进行锻压，如此重复，直至工件(25)的这一端部完成锻压；

将工件(25)掉头后，按照上述方法锻压工件(25)的另一端部；

步骤3、对工件(25)的中间部位进行自由锻压，

锻压完两端的工件(25)在加热炉中再次加热后，将工件(25)一端用操作机(26)装夹，中间部位通过压机的砧子(27)上部后，将工件(25)的另一端穿过环状链条(20)；按照步骤2的方法操作天车(23)的吊钩(24)向上抬升，直至工件(25)的中间部位在砧子(27)上达到能够抬起的临界状态时，天车(23)的吊钩(24)停止向上抬升；

控制操作机(26)和天车(23)一起左右移动将工件(25)的中间部位放置在压机的砧子(27)的合适位置，压机对该部位锻压后，操作机(26)带动工件(25)旋转一个角度继续锻压，操作机(26)带动工件(25)旋转时，工件(25)在环状链条(20)内滚动旋转，带动环状链条(20)绕着链轮(14)旋转；多次旋转工件(25)锻压，直至该部位达到预定尺寸后，操作机(26)和天车(23)一起再次左右移动，将工件(25)的中间部位下一处需要锻压的部位移动到压机的砧子(27)的合适位置进行锻压，如此重复，直至工件(25)的中间部位锻压完成。

2.根据权利要求1所述的长轴类大型锻件的自由锻压方法，其特征在于，所述的被动式转料机的结构是，包括上板(1)、中间板(3)和下板(2)，中间板(3)与上板(1)下表面挨近，上板(1)、中间板(3)和下板(2)通过四件拉杆(4)穿通并且在每个拉杆(4)两端用螺母把合，使得上板(1)、中间板(3)和下板(2)串装在一起；

每件拉杆(4)上均套装有两件导向套5，该两件导向套5之间安装有一个弹簧(6)；

中间板(3)两侧分别凸出设置有一个耳轴(7)，每个耳轴(7)上吊挂有一个侧板(8)，即两件侧板(8)通过两个耳轴(7)与中间板(3)采用铰轴方式连接；

两件侧板(8)下部各设置有一个轴承座(13)，每个轴承座(13)中安装有一个调心滚子轴承(16)，该两个调心滚子轴承(16)中共同支撑安装有链轮轴(18)；链轮轴(18)上套装有链轮(14)，链轮(14)随链轮轴(18)同步转动，在链轮(14)上搭设有环状链条(20)；

上板(1)的上表面固定设置有吊耳(21)，吊耳(21)上铰接安装有两个吊把(22)。

3.根据权利要求2所述的长轴类大型锻件的自由锻压方法，其特征在于，所述的链轮(14)通过一个定距套(15)与一侧的调心滚子轴承(16)定位安装，两侧的调心滚子轴承(16)分别设置有各自的端盖(17)，每个轴承座(13)外侧分别设置有各自的轴承盖(19)。

4.根据权利要求2所述的长轴类大型锻件的自由锻压方法，其特征在于，起吊前，弹簧(6)未受力时，在弹簧张力作用下，其中上方的一件导向套(5)向上与中间板(3)顶紧，下方的另一件导向套(5)向下与下板(2)顶紧；

起吊过程中，弹簧(6)受力时，在工件(25)重力作用下，弹簧(6)收缩，中间板(3)随上方的一件导向套(5)向下离开上板(1)，下方的另一件导向套(5)继续向下与下板(2)顶紧支撑。