[实用新型]大型滚轮或齿轮锻件成形装置

说明书

技术领域

本实用新型属于锻造领域，具体地说就是一种大型滚轮或齿轮锻件成形装置，它适用于大型滚轮或齿轮锻件的工艺设计和制造过程。

背景技术

现代工业设备的发展趋于大型化，大型设备零部件的加工工艺日益引起制造业的重视。大型滚轮直径可达数米，重量达数吨，是部分特种车辆、轮船的重要部件。

传统上尺寸较小的滚轮锻件一般采用整体模锻方法一次成型，由于模锻所需压力很大，对于直径达1米的滚轮，通常需要万吨压机才能够充分成型，这大大提高了生产成本，因此整体模锻方法很难应用于大型滚轮的成型过程中。

一些企业采用将坯料锻造成圆环状，然后通过机械加工加工出轮缘之间的U形凹槽的方法。这种方法增加了锻件的加工余量，降低了材料利用率，延长了产品的生产周期，造成了极大的浪费。此外，这种方法在机械加工的过程将切断锻件固有的纤维流线，影响产品的组织性能。还有企业采用将两个轮缘分别进行锻造，之后焊接为一体的方法。这样制造出的滚轮可靠性远不如直接锻造成型的滚轮，在使用过程中沿焊缝附近开裂可能性很大。

大型齿轮是制造冶金、矿山、采煤、石油和水泥等行业大型机电设备的重要传动部件，广泛应用于大型装备制造业。齿轮锻件的外形和锻造方法与滚轮锻件基本一致，区别在于如果制造齿轮，在对锻件进行机械加工时需要将锻件外缘加工出一圈轮齿，而如果制造滚轮则不需要此过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大型滚轮或齿轮锻件成形装置，该工艺操作简便，能够使用较小压力的压机使滚轮或齿轮成型，保证滚轮或齿轮锻件的质量。采用该装置及操作方法锻造得到的滚轮或齿轮锻件加工余量均匀，各部分尺寸均能满足零件要求。

本实用新型的技术方案是：

一种大型滚轮或齿轮锻件成形装置，该成形装置具有下砧，下砧设有内柱、外环形壁、有U形凸起的底座，内柱位于底座的中心，外环形壁位于底座的外周，底座上设有U形凸起，U形凸起位于内柱和外环形壁之间，U形凸起与坯料上的U形凹槽相对应。

所述的大型滚轮或齿轮锻件成形装置，该成形装置还具有360°环形上砧，环形坯料置于下砧内，环形坯料轴线与下砧的轴线重合，360°环形上砧套在内柱上，环形坯料上表面与360°环形上砧相接触，环形坯料下表面与下砧内的U形凸起相接触。

所述的大型滚轮或齿轮锻件成形装置，该成形装置还具有120°环形上砧，环形坯料置于下砧内，环形坯料轴线与下砧的轴线重合，120°环形上砧套在内柱上，环形坯料上表面与120°环形上砧相接触，环形坯料下表面与下砧内的U形凸起相接触。

所述的大型滚轮或齿轮锻件成形装置，下砧尺寸设计公式(单位，mm)为：

R_1下＝R_1零-(20～30)

R_2下＝R_2零+(20～30)

R_3下＝R_3零-(20～30)

R_4下＝R_4零+(20～30)

h_1下＝2max(h_2零，h_3零)-h_1零+d_2下+(40～60)

h_2下＝h_2零-h_1零+(20～30)

h_3下＝h_3零-h_1零+(20～30)

d_1下＝150～250

d_2下＝150～250

r_1下＝r_1零-(20～30)

其中，滚轮或齿轮零件的尺寸代号含义如下：

R_1零代表中心孔的半径，R_2零代表内轮缘外表面的半径，R_3零代表外轮缘内表面的半径，R_4零代表零件整体半径，h_1零代表两轮缘间U形凹槽处零件的厚度，h_2零代表外轮缘高度，h_3零代表内轮缘高度，r_1零代表两轮缘间U形凹槽的圆角半径，max(h_2零，h_3零)代表取h_2零和h_3零两者中的较大值；

下砧的尺寸代号含义如下：