CN113414342A - 一种辊道行星轮的锻造方法 - Google Patents

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刘建国
李奎
张加会
郑林林
牛余刚
董云龙
赵兴明
赵丽美
尚贺军
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Delijia Transmission Technology Jiangsu Co ltd
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Delijia Transmission Technology Jiangsu Co ltd
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    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
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Abstract

本发明公开了一种辊道行星轮的锻造方法，采用正面空心冲头冲孔、反面实心冲头落料的双面配合冲孔锻造方法，能够有效去除原材料中心区域的偏析、疏松、裂纹及孔洞的缺陷，保证了辊道行星轮内壁材料的纯净度和均质性，同时避免了因单面冲孔锻造工艺方法出现的翻边毛刺现象影响产品质量的问题。

Description

一种辊道行星轮的锻造方法
技术领域
本发明涉及风电齿轮箱的制造工艺，特别涉及一种辊道行星轮的锻造方法。
背景技术
行星轮锻件是风电齿轮箱的重要零部件，具有受力复杂、载荷集中、服役时间长的使用特点。一般行星轮内孔的轴承有独立的外圈作为滚子辊道，但近几年来，风电齿轮箱内的行星轮越来越多地采用辊道结构，即将行星轮内壁直接用做轴承的外圈。该结构的行星轮内壁直接用作滚子轴承的辊道，其内壁质量的优劣直接关系到整个齿轮箱的质量和使用寿命，如何确保辊道行星轮内壁质量是业内特别关心的课题。
通常辊道行星轮所用原材料为连铸圆坯或模铸钢锭，因原材料芯部存在偏析、疏松、裂纹等严重影响锻件质量的缺陷，如何有效去除原材料固有的芯部缺陷，是当前大多数制造厂面临的问题。辊道行星轮一般采用先将坯料多次镦粗拔长完成锻比，再经滚圆、冲孔(实心冲头冲孔)、扩孔、平整等工序制造。这正是当前大部分锻造厂采用的工艺方法，实心冲头冲孔的方法去除芯料少，原材料中心缺陷存在去除不干净的风险。另有小部分厂家采用空心冲头单面冲孔的方法，这种方法会产生严重的拉缩现象，会导致锻件冲孔一面收缩、另一面胀大同时伴随大量翻边毛刺的问题，大大降低整体的锻造效率，产品质量风险大。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种辊道行星轮的锻造方法，能够有效去除原材料中心区域的偏析、疏松、裂纹及孔洞的缺陷，同时能够避免翻边毛刺现象。
技术方案：本发明所述的一种辊道行星轮的锻造方法，包含有以下步骤：
S1:将锻造温度控制在850℃-1200℃，锻件放置在平砧上，使用电液锤对锻件进行镦粗、拔长的操作；
S2:将镦粗、拔长后的锻件放置在平砧上，在锻件上端面中心放置空心圆台冲头，空心圆台冲头台面正对锻件上端面中心，使用电液锤逐步将空心圆台冲头锻打入锻件；
S3:空心圆台冲头锻打入锻件后在锻件上端面中心放置空心圆柱冲头，空心圆柱冲头正对空心圆台冲头，使用电液锤逐步将圆柱冲头锻打入锻件，直至圆台冲头台下端面离锻件下端面30mm-50mm；
S4:翻转锻件，让空心圆柱冲头自动掉下，此时锻件的上端面上放置与空心圆台冲头相同规格的实心圆台冲头，使用电液锤将实心圆台冲头锻打入锻件，使空心圆台冲头、锻件芯料和实心圆台冲头掉下；
S5：将锻件中心被锻打下的空心圆台冲头、空心圆柱冲头、实心圆台冲头和芯料取走，使用马杠将锻件中心孔扩孔至工艺需要尺寸；
S6:将锻件外圆和端面整形成最后成品要尺寸要求，进行锻后缓冷。
作为优选，所述S1中镦粗、拔长的操作循环进行3次。
作为优选，所述空心圆台冲头、空心圆柱冲头和实心圆台冲头端面直径与锻件中心冲孔大小相匹配。
作为优选，所述S1中对锻件进行镦粗的锻造比大于6。
作为优选，所述S6中对锻件进行锻后缓冷采用堆冷、炉冷或埋沙冷却的方式。
有益效果：本发明采用正面空心冲头冲孔、反面实心冲头落料的双面配合冲孔锻造方法，能够有效去除原材料中心区域的偏析、疏松、裂纹及孔洞的缺陷，保证了辊道行星轮内壁材料的纯净度和均质性，同时避免了因单面冲孔锻造工艺方法出现的翻边毛刺现象影响产品质量的问题。
附图说明
图1是空心圆台对锻件正面冲孔示意图；
图2是空心圆柱对锻件正面冲孔示意图；
图3是实心圆柱对锻件反面冲孔示意图。
具体实施方式
本发明中锻件采用材质为18CrNiMo7-6的渗碳钢，空心圆台冲头内孔直径250mm，空心圆柱冲头和实心圆台冲头端面直径配合设计，对锻件进行如下步骤的锻造方法：
S1:在本实施例中，将锻造温度控制在850℃-1200℃，锻件放置在平砧上，使用8T的电液锤对锻件进行镦粗、拔长的操作，锻造比为7.01，首先将锻件拔长至793mm，然后镦粗至500mm，反复操作3次，最后将锻件镦粗至460mm；
S2:将镦粗镦粗至460mm的锻件放置在平砧上，如图1所示，在锻件上端面中心放置空心圆台冲头，空心圆台冲头台面正对锻件上端面中心，使用电液锤逐步将空心圆台冲头锻打入锻件；
S3:如图2所示，在空心圆台冲头锻打入锻件后，在锻件上端面中心放置空心圆柱冲头，空心圆柱冲头正对空心圆台冲头，使用电液锤逐步将圆柱冲头锻打入锻件，直至圆台冲头台下端面离锻件下端面50mm；
S4:翻转锻件，如图3所示，让空心圆柱冲头自动掉下，此时锻件的上端面上放置实心圆台冲头，使用电液锤将实心圆台冲头锻打入锻件，使空心圆台冲头、锻件芯料和实心圆台冲头掉下；
S5：将锻件中心被锻打下的空心圆台冲头、空心圆柱冲头、实心圆台冲头和芯料取走，使用马杠将锻件中心孔扩孔至354mm；
S6:将锻件外圆和端面整形后，对锻件经行锻后缓冷，本发明中采用堆冷的方式，让锻件缓慢冷却。

Claims (5)

1.一种辊道行星轮的锻造方法，其特征在于：包含有以下步骤：
S1:将锻造温度控制在850℃-1200℃，锻件放置在平砧上，使用电液锤对锻件进行镦粗、拔长的操作；
S2:将镦粗、拔长后的锻件放置在平砧上，在锻件上端面中心放置空心圆台冲头，空心圆台冲头台面正对锻件上端面中心，使用电液锤逐步将空心圆台冲头锻打入锻件；
S3:空心圆台冲头锻打入锻件后在锻件上端面中心放置空心圆柱冲头，空心圆柱冲头正对空心圆台冲头，使用电液锤逐步将圆柱冲头锻打入锻件，直至圆台冲头台下端面离锻件下端面30mm-50mm；
S4:翻转锻件，让空心圆柱冲头自动掉下，此时锻件的上端面上放置与空心圆台冲头相同规格的实心圆台冲头，使用电液锤将实心圆台冲头锻打入锻件，使空心圆台冲头、锻件芯料和实心圆台冲头掉下；
S5：将锻件中心被锻打下的空心圆台冲头、空心圆柱冲头、实心圆台冲头和芯料取走，使用马杠将锻件中心孔扩孔至工艺需要尺寸；
S6:将锻件外圆和端面整形成最后成品尺寸要求，进行锻后缓冷。
2.根据权利要求1所述的辊道行星轮的锻造方法，其特征在于：所述S1中镦粗、拔长的操作循环进行3次。
3.根据权利要求1所述的辊道行星轮的锻造方法，其特征在于：所述空心圆台冲头、空心圆柱冲头和实心圆台冲头端面直径与锻件中心冲孔大小相匹配。
4.根据权利要求1所述的辊道行星轮的锻造方法，其特征在于：所述S1中对锻件进行镦粗的锻造比大于6。
5.根据权利要求1所述的辊道行星轮的锻造方法，其特征在于：所述S6中对锻件进行锻后缓冷采用堆冷、炉冷或埋沙冷却的方式。
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