一種曲拐鍛件的鍛造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種曲拐鍛件的鍛造方法，開(kāi)坯成型后的曲拐鍛坯經(jīng)彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，在彎鍛工序后設(shè)拔長(zhǎng)工序，然后再轉(zhuǎn)入精整工序。所述曲拐鍛坯的內(nèi)檔加工余量滿足彎鍛要求，曲臂處鍛坯厚度為鍛件厚度的120％～125％。所述拔長(zhǎng)工序的砧寬比為0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻轉(zhuǎn)，每道次壓下量為10～13％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：毛坯拐臂的厚度較成品鍛件增加20％左右進(jìn)而增加了剩余鍛比，曲拐鍛件彎鍛后設(shè)拔長(zhǎng)工序，可以有效消除彎鍛時(shí)產(chǎn)生的表面缺陷，提高鍛件的晶粒度；通過(guò)消除鍛件的表面缺陷可降低鍛件的加工余量，提高曲拐鍛件的成品率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種曲拐鍛件的鍛造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非標(biāo)零件的鍛造方法，尤其涉及一種大型船用曲拐鍛件的鍛造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上有名的大型輪船生產(chǎn)大國(guó)，國(guó)內(nèi)有眾多的造船企業(yè)，但是輪船上的核心部件一一發(fā)動(dòng)機(jī)中所使用的曲軸卻多數(shù)依賴(lài)進(jìn)口，目前國(guó)外能夠生產(chǎn)大型船用低速柴油機(jī)主機(jī)曲軸的國(guó)家主要有日本、韓國(guó)、捷克、西班牙、俄羅斯等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家。半組合曲軸毛坯的制造關(guān)鍵在于曲拐毛坯的鍛造成形技術(shù)，曲拐形狀復(fù)雜、尺寸大，國(guó)內(nèi)企業(yè)由于鍛造工藝不成熟，由于鍛造時(shí)的缺陷導(dǎo)致鍛件的成品率低，使得曲拐鍛件的制造成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于日韓等國(guó)企業(yè)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中始處于劣勢(shì)。
[0003]曲拐鍛造時(shí)產(chǎn)生的缺陷主要有以下幾種:1)喇叭口缺陷:在彎鍛過(guò)程中，彎曲部位內(nèi)表面材質(zhì)向兩側(cè)凸起，這部分堆積的材質(zhì)阻礙彎曲部位材質(zhì)的正常流動(dòng)，內(nèi)表面的壓應(yīng)力使得凸起部分的流動(dòng)方向逐漸偏向兩側(cè)的貼模方向，而不是完全沿著曲臂方向，這樣就造成曲臂根部的橫截面尺寸減小，在最終精整后形成喇叭口形狀的缺陷；2)細(xì)腰形缺陷:由于曲臂與下模之間存在較大的摩擦力，使得外表面沿曲臂方向伸長(zhǎng)，其變形過(guò)程類(lèi)似單向拉伸實(shí)驗(yàn)，當(dāng)塑性變形較大時(shí)，在中間部位發(fā)生頸縮，曲臂外表面受兩向或三向拉應(yīng)力作用，形成細(xì)腰形缺陷；3)裂紋:曲拐內(nèi)表面受兩向壓應(yīng)力作用而造成表面積減小，表面已氧化的金屬匯合在一起易形成折疊，使金屬的承載面積減小，造成應(yīng)力集中，而該位置的單元在垂直表面方向發(fā)生拉伸變形，材質(zhì)向彎曲方向外側(cè)流動(dòng)，因此有可能將折疊從表層帶入坯料內(nèi)部，折疊尾端有可能會(huì)擴(kuò)展成裂紋。
[0004]彎鍛前毛坯的形狀及尺寸分配直接影響彎鍛過(guò)程中材質(zhì)的流動(dòng)方向，是決定最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，目前采用的曲拐鍛造工藝均為彎鍛+壓扁精整的工藝過(guò)程，由于彎曲工序過(guò)程中鍛件的形狀尺寸難以控制，導(dǎo)致鍛件在彎曲后出現(xiàn)折疊等表面缺陷，同時(shí)由于完全前后的鍛造比很小，導(dǎo)致鍛件成品晶粒粗大，為后續(xù)鍛后熱處理帶來(lái)困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種曲拐鍛件的鍛造方法，在彎鍛工序后增加拔長(zhǎng)工序然后再進(jìn)行壓扁精整，可以有效消除彎鍛時(shí)產(chǎn)生的表面缺陷，提高鍛件的晶粒度。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種曲拐鍛件的鍛造方法，開(kāi)坯成型后的曲拐鍛坯經(jīng)彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，在彎鍛工序后設(shè)拔長(zhǎng)工序，然后再轉(zhuǎn)入精整工序。
[0008]所述曲拐鍛坯的內(nèi)檔加工余量滿足彎鍛要求，曲臂處鍛坯厚度為鍛件厚度的120%?125%。
[0009]所述拔長(zhǎng)工序的砧寬比為0.3彡W/H彡1.0，采用0° -180° -90° -180°四道次翻轉(zhuǎn)，每道次壓下量為10?13%。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0011]毛坯拐臂的厚度較成品鍛件增加20%左右進(jìn)而增加了剩余鍛比，曲拐鍛件彎鍛后設(shè)拔長(zhǎng)工序，可以有效消除彎鍛時(shí)產(chǎn)生的表面缺陷，提高鍛件的晶粒度；通過(guò)消除鍛件的表面缺陷可降低鍛件的加工余量，提高曲拐鍛件的成品率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是實(shí)施例1中曲拐鍛件的主視圖。
[0013]圖2是實(shí)施例1中曲拐鍛件的側(cè)視圖。
[0014]圖3是實(shí)施例1中采用原工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(主視)
[0015]圖4是實(shí)施例1中采用原工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(俯視)
[0016]圖5是實(shí)施例1中采用原工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(側(cè)視)
[0017]圖6是實(shí)施例1中采用現(xiàn)工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(主視)
[0018]圖7是實(shí)施例1中采用現(xiàn)工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(俯視)
[0019]圖8是實(shí)施例1中采用現(xiàn)工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(側(cè)視)
[0020]圖中:1.內(nèi)檔2.曲臂

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]一種曲拐鍛件的鍛造方法，開(kāi)坯成型后的曲拐鍛坯經(jīng)彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，在彎鍛工序后設(shè)拔長(zhǎng)工序，然后再轉(zhuǎn)入精整工序。
[0023]所述曲拐鍛坯的內(nèi)檔I加工余量滿足彎鍛要求，曲臂2處鍛坯厚度為鍛件厚度的120%?125%。
[0024]所述拔長(zhǎng)工序的砧寬比為0.3彡W/H彡1.0，采用0° -180° -90° -180°四道次翻轉(zhuǎn)，每道次壓下量為10?13%。
[0025]以下實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。
[0026]【實(shí)施例1】
[0027]見(jiàn)圖1-圖2，是本實(shí)施例中曲拐鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖。括號(hào)內(nèi)的尺寸為成品尺寸，曲拐鍛坯經(jīng)鍛造工藝后的鍛件尺寸為:單邊拐臂長(zhǎng)2630mm(成品2533mm)，寬1440mm(成品1360mm)，厚415mm(成品372mm);總厚:960mm(成品910mm)，拐彎收緊部分寬990mm(成品909mm)，厚 600mm(成品 520mm)，曲拐軸長(zhǎng) 100mm(成品 tZ 905mm)，檔寬 130mm(成品 166mm)。
[0028]見(jiàn)圖3-圖5，是實(shí)施例1中采用原工藝的曲拐鍛坯結(jié)構(gòu)示意圖。原工藝為彎鍛后壓扁精整成型，要達(dá)到成型后的鍛件尺寸，鍛坯的加工余量只需考慮彎鍛和壓扁精整工序即可，由于曲拐鍛件采用自由鍛，加工余量是根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及經(jīng)驗(yàn)值確定。具體數(shù)值如下:
[0029]鍛還總長(zhǎng):4220mm，總寬:1440，中部凸臺(tái)高:1010mm，中部凸臺(tái)長(zhǎng)960mm，中部凸臺(tái)寬990mm，曲臂2長(zhǎng)1230mm，曲臂2高420mm，內(nèi)檔I斜梢長(zhǎng)400mm，內(nèi)檔I斜梢高80mm。
[0030]見(jiàn)圖6-圖8，是實(shí)施例1中采用現(xiàn)工藝的曲拐鍛坯結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)工藝為彎鍛、拔長(zhǎng)、壓扁精整成型，要達(dá)到成型后的鍛件尺寸，鍛坯的加工余量需考慮這三道工序的需要，具體數(shù)值如下:
[0031]鍛坯總長(zhǎng):4350mm，總寬:1430，中部凸臺(tái)高:950mm，中部凸臺(tái)長(zhǎng)950mm，中部凸臺(tái)寬1230mm，曲臂2長(zhǎng)110Omm,曲臂2高500mm，內(nèi)檔I斜梢長(zhǎng)600mm，內(nèi)檔I斜梢高100mm。
[0032]以上尺寸的允許偏差均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定?？梢钥闯觯倪M(jìn)后工藝的曲拐鍛件毛坯尺寸在高度方向增加了，長(zhǎng)度方向減少了，曲臂處鍛坯厚度為鍛件厚度的120%，這樣經(jīng)拔長(zhǎng)工序后可滿足鍛件尺寸要求，同時(shí)可減少后續(xù)的機(jī)械加工余量。
[0033]拔長(zhǎng)工序的砧寬比為W/H = 0.5，采用0° -180° -90° -180°四道次翻轉(zhuǎn)，每道次壓下量為11 %，經(jīng)檢查，鍛造后的曲拐鍛件表面無(wú)明顯缺陷，達(dá)到成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種曲拐鍛件的鍛造方法，開(kāi)坯成型后的曲拐鍛坯經(jīng)彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，其特征在于，在彎鍛工序后設(shè)拔長(zhǎng)工序，然后再轉(zhuǎn)入精整工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲拐鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述曲拐鍛坯的內(nèi)檔加工余量滿足彎鍛要求，曲臂處鍛坯厚度為鍛件厚度的120%?125%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲拐鍛件的鍛造方法，其特征在于，所述拔長(zhǎng)工序的砧寬比為0.3彡W/H彡1.0，采用0° -180° -90° -180°四道次翻轉(zhuǎn)，每道次壓下量為10?13%。
【文檔編號(hào)】B21J5/00GK104493030SQ201410754161
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】張立根, 呂宏偉, 高揚(yáng) 申請(qǐng)人:鞍鋼重型機(jī)械有限責(zé)任公司