[发明专利]双动液压机上锻造曲拐的工艺装备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种曲拐成型的工艺装备及方法，具体涉及一种双动液压机上锻造曲拐的工艺装备及方法

背景技术

大型船舶内燃机主要的核心部件是曲轴，不像中小型曲轴那样可以一次成型，大型船用曲轴主要采用组合法生产，而组合式曲轴锻造的难点在于曲拐锻造。目前由双动液压机锻造曲拐是一种较为先进的、高效的加工方法。经机加工后的曲拐不仅具有良好的刚度和强度，还有较高的尺寸精度，形状精度，现阶段多采用块段法、环锻法、墩锻法锻半组合式大型船用曲轴中的曲拐。块段法锻造的出来的曲拐余量大、成本高、并且切断了曲拐的金属纤维，成形质量不高；环锻法锻件成型困难，成形工艺复杂，对设备和操作技术都有很高的要求，成型后的曲拐锻件中可能会存在气孔，实用性不是很强；墩锻法需要一套专用的锻模及其附属设备，成本高，不适合小批量生产。因此，研究一种新的大型曲拐的成型工艺与工装，对提高曲拐的成型质量和工作效率有着极为重要的意义。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于结合双动液压机低能耗、高效率的优点，提供一种锻造曲拐工艺装备及方法，简化加工工序，提高锻造生产效率，节约能源，提高锻件的成型质量。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种双动液压机上锻造曲拐的工艺装备，包括：固定在双动液压机外滑块上的上合模板，固定在可水平移动的工作台上的底座，固定在底座上的压气缸，由U型模腔和板型模腔两个半模腔与凹模形成的且位于上合模板正下方的闭合模腔，固定在双动液压机内滑块上的压实模或凸模，置于底座上通过螺栓与U型模腔连接的下合模板；所述上合模板内设有倾斜角为α的梯形区域，所述闭合模腔外侧设有与上合模板的梯形区域相吻合的斜面，所述上合模板的一侧连接合模支撑架，所述合模支撑架底部一侧设有与工作台平面垂直的平面，另一侧设有倾斜角为β的斜面，所述下合模板上设有与合模支撑架斜面相吻合的斜面，所述上合模板落下后，上合模板的梯形区域与闭合模腔外侧斜面紧密贴合，所述合模支撑架随上合模板落下后，其垂直平面与板型模腔紧密贴合，其斜面与下合模板斜面紧密贴合，所述板型模腔和凹模都固定在底座上，板型模腔内表面与凹模外表面紧密接触，所述下合模板通过压气缸连接件与压气缸在水平方向上连接，所述U型模腔在水平方向上通过压气缸牵引下合模板完成闭合模腔的开、合模。

一种双动液压机上锻造曲拐的方法，包括如下工序：

1)合模工序：将与合模支撑架连接的上合模板固定在双动液压机外滑块上，启动水平方向的气压缸，气压缸沿水平工作台带动下合模板进而带动U型模腔与固定在底座上的板型模腔和凹模紧贴在一起合模形成闭合模腔；

2)放置坯料工序：将坯料放入闭合模腔中，移动水平工作台将闭合模腔移动到上合模板的正下方，启动双动液压机外滑块，将上合模板和合模支撑架缓缓放下，在此过程中，应使上合模板的梯形区域与闭合模腔的斜面紧密贴合，并使合模支撑架垂直面紧贴板型模腔外表面，合模支撑架斜面紧贴下合模板斜面，直至上合模板不能下降为止；

3)坯料压实工序：将压实模固定在双动液压机的内滑块上，启动双动液压机内滑块，带动压实模完成对坯料的压实；

4)曲拐成型工序：将双动液压机内滑块回调到初始位置，将压实模卸下，换上凸模，然后启动双动液压机内滑块，带动凸模完成曲拐的成型；

5)曲拐取出工序：将双动液压机内滑块回调到初始位置，启动双动液压机外滑块将上合模板缓缓抬起，并移动水平工作台将闭合模腔移出，之后启动水平方向的气压缸，在水平气压缸的推力作用下，带动下合模板以及U型模腔一起移动至规定行程，使曲拐完全裸露出来，然后利用取件装置将曲拐取出。

本发明的工艺装置及方法采用了以模锻法原理的锻造工艺与工装，利用双动液压机成型曲拐的新技术，充分发挥双动液压机低能耗，高效率的特点，双动液压机可以同时提供水平和垂直方向的压力，水平方向的提供合模力和开模力，垂直方向对坯料进行压实和成型，与传统的曲拐成型工艺相比，以模锻法为原理进行的曲拐成形，不仅能保持曲拐金属的纤维流向不被切断，有效的消除内部缺陷，使曲拐的成型质量提高，而且提高了曲拐材料的利用率，降低了曲拐的生产成本，使生产效率大大提高，该工艺装备结构简单，工作可靠，加工容易，取件方便。

附图说明

图1a为锻件曲拐主视图；图1b为锻件曲拐侧视图。

图2为本发明的工艺装备主视图。

图3为图2所示工艺装备的侧视图。

图4为图2所示工艺装备的俯视图。