[发明专利]一种曲拐锻件的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非标零件的锻造方法，尤其涉及一种大型船用曲拐锻件的锻造方法。

背景技术

我国是世界上有名的大型轮船生产大国，国内有众多的造船企业，但是轮船上的核心部件——发动机中所使用的曲轴却多数依赖进口，目前国外能够生产大型船用低速柴油机主机曲轴的国家主要有日本、韩国、捷克、西班牙、俄罗斯等少数几个国家。半组合曲轴毛坯的制造关键在于曲拐毛坯的锻造成形技术，曲拐形状复杂、尺寸大，国内企业由于锻造工艺不成熟，由于锻造时的缺陷导致锻件的成品率低，使得曲拐锻件的制造成本远远高于日韩等国企业，在市场竞争中始处于劣势。

曲拐锻造时产生的缺陷主要有以下几种：1)喇叭口缺陷：在弯锻过程中，弯曲部位内表面材质向两侧凸起，这部分堆积的材质阻碍弯曲部位材质的正常流动，内表面的压应力使得凸起部分的流动方向逐渐偏向两侧的贴模方向，而不是完全沿着曲臂方向，这样就造成曲臂根部的横截面尺寸减小，在最终精整后形成喇叭口形状的缺陷；2)细腰形缺陷：由于曲臂与下模之间存在较大的摩擦力，使得外表面沿曲臂方向伸长，其变形过程类似单向拉伸实验，当塑性变形较大时，在中间部位发生颈缩，曲臂外表面受两向或三向拉应力作用，形成细腰形缺陷；3)裂纹：曲拐内表面受两向压应力作用而造成表面积减小，表面已氧化的金属汇合在一起易形成折叠，使金属的承载面积减小，造成应力集中，而该位置的单元在垂直表面方向发生拉伸变形，材质向弯曲方向外侧流动，因此有可能将折叠从表层带入坯料内部，折叠尾端有可能会扩展成裂纹。

弯锻前毛坯的形状及尺寸分配直接影响弯锻过程中材质的流动方向，是决定最终产品质量的重要因素，目前采用的曲拐锻造工艺均为弯锻+压扁精整的工艺过程,由于弯曲工序过程中锻件的形状尺寸难以控制，导致锻件在弯曲后出现折叠等表面缺陷，同时由于完全前后的锻造比很小，导致锻件成品晶粒粗大，为后续锻后热处理带来困难。

发明内容

本发明提供了一种曲拐锻件的锻造方法，在弯锻工序后增加拔长工序然后再进行压扁精整，可以有效消除弯锻时产生的表面缺陷，提高锻件的晶粒度。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种曲拐锻件的锻造方法，开坯成型后的曲拐锻坯经弯锻及压扁精整后制成曲拐锻件，在弯锻工序后设拔长工序，然后再转入精整工序。

所述曲拐锻坯的内档加工余量满足弯锻要求，曲臂处锻坯厚度为锻件厚度的120％～125％。

所述拔长工序的砧宽比为0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为10～13％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

毛坯拐臂的厚度较成品锻件增加20％左右进而增加了剩余锻比，曲拐锻件弯锻后设拔长工序，可以有效消除弯锻时产生的表面缺陷，提高锻件的晶粒度；通过消除锻件的表面缺陷可降低锻件的加工余量，提高曲拐锻件的成品率。

附图说明

图1是实施例1中曲拐锻件的主视图。

图2是实施例1中曲拐锻件的侧视图。

图3是实施例1中采用原工艺的曲拐锻件毛坯图。(主视)

图4是实施例1中采用原工艺的曲拐锻件毛坯图。(俯视)

图5是实施例1中采用原工艺的曲拐锻件毛坯图。(侧视)

图6是实施例1中采用现工艺的曲拐锻件毛坯图。(主视)

图7是实施例1中采用现工艺的曲拐锻件毛坯图。(俯视)

图8是实施例1中采用现工艺的曲拐锻件毛坯图。(侧视)

图中：1.内档2.曲臂

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

一种曲拐锻件的锻造方法，开坯成型后的曲拐锻坯经弯锻及压扁精整后制成曲拐锻件，在弯锻工序后设拔长工序，然后再转入精整工序。

所述曲拐锻坯的内档1加工余量满足弯锻要求，曲臂2处锻坯厚度为锻件厚度的120％～125％。

所述拔长工序的砧宽比为0.3≤W/H≤1.0，采用0°-180°-90°-180°四道次翻转，每道次压下量为10～13％。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】