一種曲拐鍛件的鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種曲拐鍛件的鍛造方法，開坯成型后的曲拐鍛坯經彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，在彎鍛工序后設拔長工序，然后再轉入精整工序。所述曲拐鍛坯的內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％。所述拔長工序的砧寬比為0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻轉，每道次壓下量為10～13％。與現(xiàn)有技術相比，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％左右進而增加了剩余鍛比，曲拐鍛件彎鍛后設拔長工序，可以有效消除彎鍛時產生的表面缺陷，提高鍛件的晶粒度；通過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。
【專利說明】一種曲拐鍛件的鍛造方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非標零件的鍛造方法，尤其涉及一種大型船用曲拐鍛件的鍛造方法。

【背景技術】
[0002]我國是世界上有名的大型輪船生產大國，國內有眾多的造船企業(yè)，但是輪船上的核心部件一一發(fā)動機中所使用的曲軸卻多數(shù)依賴進口，目前國外能夠生產大型船用低速柴油機主機曲軸的國家主要有日本、韓國、捷克、西班牙、俄羅斯等少數(shù)幾個國家。半組合曲軸毛坯的制造關鍵在于曲拐毛坯的鍛造成形技術，曲拐形狀復雜、尺寸大，國內企業(yè)由于鍛造工藝不成熟，由于鍛造時的缺陷導致鍛件的成品率低，使得曲拐鍛件的制造成本遠遠高于日韓等國企業(yè)，在市場競爭中始處于劣勢。
[0003]曲拐鍛造時產生的缺陷主要有以下幾種:1)喇叭口缺陷:在彎鍛過程中，彎曲部位內表面材質向兩側凸起，這部分堆積的材質阻礙彎曲部位材質的正常流動，內表面的壓應力使得凸起部分的流動方向逐漸偏向兩側的貼模方向，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，其變形過程類似單向拉伸實驗，當塑性變形較大時，在中間部位發(fā)生頸縮，曲臂外表面受兩向或三向拉應力作用，形成細腰形缺陷；3)裂紋:曲拐內表面受兩向壓應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，材質向彎曲方向外側流動，因此有可能將折疊從表層帶入坯料內部，折疊尾端有可能會擴展成裂紋。
[0004]彎鍛前毛坯的形狀及尺寸分配直接影響彎鍛過程中材質的流動方向，是決定最終產品質量的重要因素，目前采用的曲拐鍛造工藝均為彎鍛+壓扁精整的工藝過程，由于彎曲工序過程中鍛件的形狀尺寸難以控制，導致鍛件在彎曲后出現(xiàn)折疊等表面缺陷，同時由于完全前后的鍛造比很小，導致鍛件成品晶粒粗大，為后續(xù)鍛后熱處理帶來困難。


【發(fā)明內容】

[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工序然后再進行壓扁精整，可以有效消除彎鍛時產生的表面缺陷，提高鍛件的晶粒度。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn):
[0007]一種曲拐鍛件的鍛造方法，開坯成型后的曲拐鍛坯經彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，在彎鍛工序后設拔長工序，然后再轉入精整工序。
[0008]所述曲拐鍛坯的內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，每道次壓下量為10?13%。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，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%左右進而增加了剩余鍛比，曲拐鍛件彎鍛后設拔長工序，可以有效消除彎鍛時產生的表面缺陷，提高鍛件的晶粒度；通過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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是實施例1中曲拐鍛件的主視圖。
[0013]圖2是實施例1中曲拐鍛件的側視圖。
[0014]圖3是實施例1中采用原工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(主視)
[0015]圖4是實施例1中采用原工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(俯視)
[0016]圖5是實施例1中采用原工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(側視)
[0017]圖6是實施例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是實施例1中采用現(xiàn)工藝的曲拐鍛件毛坯圖。(側視)
[0020]圖中:1.內檔2.曲臂

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0022]一種曲拐鍛件的鍛造方法，開坯成型后的曲拐鍛坯經彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，在彎鍛工序后設拔長工序，然后再轉入精整工序。
[0023]所述曲拐鍛坯的內檔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，每道次壓下量為10?13%。
[0025]以下實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
[0026]【實施例1】
[0027]見圖1-圖2，是本實施例中曲拐鍛件的結構示意圖。括號內的尺寸為成品尺寸，曲拐鍛坯經鍛造工藝后的鍛件尺寸為:單邊拐臂長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 100mm(成品 tZ 905mm)，檔寬 130mm(成品 166mm)。
[0028]見圖3-圖5，是實施例1中采用原工藝的曲拐鍛坯結構示意圖。原工藝為彎鍛后壓扁精整成型，要達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)標準及經驗值確定。具體數(shù)值如下:
[0029]鍛還總長:4220mm，總寬:1440，中部凸臺高:1010mm，中部凸臺長960mm，中部凸臺寬990mm，曲臂2長1230mm，曲臂2高420mm，內檔I斜梢長400mm，內檔I斜梢高80mm。
[0030]見圖6-圖8，是實施例1中采用現(xiàn)工藝的曲拐鍛坯結構示意圖?，F(xiàn)工藝為彎鍛、拔長、壓扁精整成型，要達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:4350mm，總寬:1430，中部凸臺高:950mm，中部凸臺長950mm，中部凸臺寬1230mm，曲臂2長110Omm,曲臂2高500mm，內檔I斜梢長600mm，內檔I斜梢高100mm。
[0032]以上尺寸的允許偏差均按國家標準設定。可以看出，改進后工藝的曲拐鍛件毛坯尺寸在高度方向增加了，長度方向減少了，曲臂處鍛坯厚度為鍛件厚度的120%，這樣經拔長工序后可滿足鍛件尺寸要求，同時可減少后續(xù)的機械加工余量。
[0033]拔長工序的砧寬比為W/H = 0.5，采用0° -180° -90° -180°四道次翻轉，每道次壓下量為11 %，經檢查，鍛造后的曲拐鍛件表面無明顯缺陷，達到成品質量標準要求。
【權利要求】
1.一種曲拐鍛件的鍛造方法，開坯成型后的曲拐鍛坯經彎鍛及壓扁精整后制成曲拐鍛件，其特征在于，在彎鍛工序后設拔長工序，然后再轉入精整工序。
2.根據(jù)權利要求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，每道次壓下量為10?13%。
【文檔編號】B21J5/00GK104493030SQ201410754161
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權日:2014年12月10日
【發(fā)明者】張立根, 呂宏偉, 高揚 申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司