本實用新型具體涉及一種具有預(yù)鐓粗功能快速鐓鍛曲軸裝置。

背景技術(shù)：

目前先進柴油機曲軸設(shè)計的沖程與缸徑比大，曲臂外形為橢圓形，在采用全纖維鐓鍛時曲臂成形難度大，容易產(chǎn)生曲臂未充滿，造成后續(xù)加工時曲軸曲臂余量不夠。同時從現(xiàn)有的第三代柴油機及今后的柴油機發(fā)展趨勢看，柴油機曲軸的內(nèi)部質(zhì)量和強度等級要求高，尤其是艦艇用柴油機曲軸需要大的變形量來保障曲軸的金屬纖維流線連續(xù)程度，進而提高曲軸的疲勞強度和使用壽命。

常規(guī)TR裝置(見圖5)鐓鍛曲軸，通常采用增加鍛件余量的方法，保證曲軸的加工余量。此種方式制造的曲軸鍛件材料利用率低，且金屬纖維流線連續(xù)程度較低，不能很好地滿足曲軸的疲勞強度和使用壽命的要求。

參照圖5，常用的TR裝置的C形梁17用螺桿與水壓機活動梁聯(lián)接，肘桿裝置18裝在C形梁17和上模座21之間，沖頭安裝座19用螺桿聯(lián)接在中間梁3上，上模座21通過肘桿裝置18與C形梁17聯(lián)接，上模座調(diào)節(jié)油缸22裝在C形梁17上，上模座調(diào)節(jié)油缸22通過板鏈和滑輪調(diào)節(jié)上模座21鐓鍛初始位置，下模座24安裝在底座25上，通過下模座調(diào)節(jié)油缸23調(diào)節(jié)下模座24鐓鍛初始位置。上模座21和下模座24之間加工成鍥合面，C形梁17下裝有上模座限位調(diào)節(jié)螺桿20，底座25上裝有下模座限位調(diào)節(jié)螺桿4，上模座限位調(diào)節(jié)螺桿20和下模座限位調(diào)節(jié)螺桿4用于上下模座的鐓鍛初始位置的定位。

在TR法的基礎(chǔ)上開發(fā)的具有不對稱預(yù)鐓粗功能的新TR裝置全纖維鐓鍛曲軸，鍛件余量小，金屬纖維流線連續(xù)程度提高，曲軸整體機械性更高。但此裝置鐓鍛曲軸分兩步，在預(yù)鐓粗工步完成后，需移出預(yù)鐓粗模具，曲軸成形時間長，溫降影響較大。

針對TR法的不足而開發(fā)的NTR法，設(shè)計開發(fā)了一種立式專用曲軸彎曲鐓鍛液壓機，裝置的工作原理與TR相似，不同之處是將專用壓機的中間缸獨立出來控制上沖頭的行程，使曲軸的彎曲成形過程單獨控制，曲軸的彎曲和鐓粗變形采用程序組合控制，金屬纖維流線連續(xù)程度提高，曲軸整體機械性更高。但需要專用立式曲軸彎曲鐓鍛油壓機，裝置通用性不強。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種曲軸鍛件材料利用率高，鍛件余量小，金屬纖維流線連續(xù)程度高，曲軸成形快速，通用性強的具有預(yù)鐓粗功能的快速鐓鍛曲軸裝置及用其鐓鍛的方法。

本實用新型目的的實現(xiàn)方式為，具有預(yù)鐓粗功能的快速鐓鍛曲軸裝置，C形梁用螺桿與水壓機活動梁聯(lián)接，肘桿裝置裝在C形梁和上模座之間，上模座通過肘桿裝置與C形梁聯(lián)接，上模座調(diào)節(jié)油缸裝在C形梁上，下模座安裝在底座上；上模座和下模座之間加工成鍥合面，C形梁下裝有上模座限位調(diào)節(jié)螺桿，底座上裝有下模座限位調(diào)節(jié)螺桿；上模平衡油缸裝在中間梁上，上模平衡油缸與上沖頭的安裝座連接，上沖頭的安裝座上安裝有四個上導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱上端有上限位塊；中間梁上與上導(dǎo)向柱相應(yīng)位置設(shè)置設(shè)有上導(dǎo)向孔；下模升降油缸裝在裝置底座上，下模升降油缸與安裝下砧的下砧座連接，下砧座上安裝有四個下導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱下端有下限位塊；底座上與下導(dǎo)向柱相應(yīng)位置設(shè)有下導(dǎo)向孔。

用本實用新型鐓鍛曲軸時，曲軸預(yù)鐓粗前，上模平衡油缸帶動上沖頭下行至預(yù)鐓粗位置，四個上導(dǎo)向柱在上導(dǎo)向孔內(nèi)移動導(dǎo)向，下模升降油缸帶動下砧上升至預(yù)鐓粗位置，下砧座上四個下導(dǎo)向柱在下導(dǎo)向孔內(nèi)移動導(dǎo)向；中間梁下降，下模升降油缸壓力大于上模平衡油缸壓力，曲軸坯料在預(yù)鐓粗位水平鐓粗；預(yù)鐓粗完后，壓機的壓力給上沖頭進行曲軸的彎曲變形，下模升降油缸快速復(fù)位到最終成形位，由底座承受曲軸鐓鍛成形力，進行曲軸TR鐓鍛；TR鐓鍛完后，中間梁上升，上沖頭完成脫模，曲軸鐓鍛完成。

采用本實用新型，可有效解決曲軸全纖維鐓鍛時曲臂成形難度大，容易產(chǎn)生曲臂未充滿，造成后續(xù)加工時曲軸曲臂余量不夠的問題。同時金屬纖維流線連續(xù)程度提高，進而提高了曲軸的疲勞強度和使用壽命。曲軸預(yù)鐓粗和TR鐓鍛工序經(jīng)一次加熱完成，中途不需更換模具，操作簡單快速，曲軸溫降小，曲軸鍛件材料利用率高，鍛件余量小，金屬纖維流線連續(xù)程度高，曲軸成形快速。本實用新型通用性強，無需投資專用設(shè)備，安裝在通用壓力設(shè)備上即可使用。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為采用本實用新型裝置預(yù)鐓粗狀態(tài)圖，

圖3為采用本實用新型裝置預(yù)鐓粗后狀態(tài)圖，

圖4為采用本實用新型裝置鐓鍛完成后脫模狀態(tài)圖，

圖5為常規(guī)TR裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖詳述本實用新型。

本實用新型在常規(guī)TR裝置的基礎(chǔ)上增加上模平衡油缸1和下模升降油缸2。具體結(jié)構(gòu)是，C形梁17用螺桿與水壓機活動梁聯(lián)接，肘桿裝置18裝在C形梁17和上模座21之間，上模座21通過肘桿裝置18與C形梁17聯(lián)接，上模座調(diào)節(jié)油缸22裝在C形梁17上，下模座24安裝在底座25上；上模座21和下模座24之間加工成鍥合面，C形梁17下裝有上模座限位調(diào)節(jié)螺桿20，底座25上裝有下模座限位調(diào)節(jié)螺桿4；上模平衡油缸1裝在中間梁3上，上模平衡油缸1與上沖頭的安裝座5連接，上沖頭的安裝座5上安裝有四個上導(dǎo)向柱6，導(dǎo)向柱6上端有上限位塊7，中間梁3上與上導(dǎo)向柱相應(yīng)位置設(shè)置設(shè)有上導(dǎo)向孔8；下模升降油缸2裝在裝置底座9上，下模升降油缸2與安裝下砧15的下砧座10連接，下砧座上安裝有四個下導(dǎo)向柱11，導(dǎo)向柱下端有下限位塊12，底座上與下導(dǎo)向柱相應(yīng)位置設(shè)有下導(dǎo)向孔13，底座9上有限位塊16。

用本實用新型快速鐓鍛曲軸的方法，具體步驟如下：

1)曲軸預(yù)鐓粗前，參照圖2，上模平衡油缸1帶動上沖頭14下行至預(yù)鐓粗位置，上沖頭安裝座5上的四個上導(dǎo)向柱6在上導(dǎo)向孔8內(nèi)移動導(dǎo)向，確保上沖頭14在垂直方向上移動；同時下模升降油缸2帶動下砧15上升至預(yù)鐓粗位置，下導(dǎo)向柱11下端的下限位塊12與下導(dǎo)向孔13下端面接觸，使下砧15定位，下砧座10上四個下導(dǎo)向柱11在下導(dǎo)向孔13內(nèi)移動導(dǎo)向，確保下砧15在垂直方向上移動。

2)曲軸預(yù)鐓粗時，中間梁3下降，上模平衡油缸1壓力與上沖頭14受到的變形抗力平衡，下模升降油缸2壓力與下砧15受到的變形抗力平衡，同時下模升降油缸2壓力大于上模平衡油缸1的壓力，下導(dǎo)向柱11下端的下限位塊12與底座9上的下導(dǎo)向孔13下端面接觸，下砧15定位，使上沖頭14、下砧15及曲軸坯料不因中間梁3垂直下降而產(chǎn)生垂直位移，在曲軸預(yù)鐓粗時的位置不變，實現(xiàn)曲軸坯料在預(yù)鐓粗位只有水平鐓粗，而沒有垂直彎曲變形。

3)預(yù)鐓粗完后，參照圖3，上沖頭安裝座5上平面與中間梁3下平面接觸，直接傳遞壓機的壓力給上沖頭14進行曲軸的彎曲變形，下模升降油缸2快速復(fù)位到最終成形位，下砧座10的下平面與底座9上的限位塊16接觸，由底座9承受曲軸鐓鍛成形力，進行曲軸TR鐓鍛。

4)曲軸TR鐓鍛完后，參照圖4，中間梁3上升，上沖頭安裝座5上的上導(dǎo)向柱6上端的上限位塊7與上導(dǎo)向孔8上端面接觸，使上沖頭14完成脫模，曲軸鐓鍛完成。

本實用新型的通用性強。采用本實用新型曲軸鍛件材料利用率高，鍛件余量小，金屬纖維流線連續(xù)程度高，曲軸成形快速。