[发明专利]一种多爪构件的全纤维仿形锻造成形方法

说明书

本发明公开了一种多爪构件的全纤维仿形锻造成形方法，属于锻造技术领域，解决了现有技术中大型多爪构件整体性能差、爪根部易开裂、表面质量差等问题。该方法包括以下步骤：S1.绘制吊钩锻件图；S2.将坯料加热镦粗；S3.进行分瓣锻造；S4.进行拔长锻造；S5.进行平齐、镦粗；S6.将成形环体放置于坯料之上并对中，下压成形环体；S7.将下压后的成形环体和所述坯料一同起吊至下模中，再次下压成形环体，获得U型弯以及中间锥体；S8.将冲子放置于中间锥体上端并对中，进行冲孔操作，获得吊钩锻件。该方法适用于3000吨级及以上的大型多爪构件的制备。

技术领域

本发明属于锻造技术领域，特别涉及一种多爪构件的全纤维仿形锻造成形方法。

背景技术

大型起重船用吊钩绝大部分为铸件，其在使用过程中经常在吊钩爪的U型部位应力集中处出现龟裂，反复返修，给大型起重船造成严重损失。大连海事大学也同振华重工、上海重型机器厂合作进行过大型锻造吊钩的研制但均因技术能力不够、工艺方案落后等原因均告失败。

3000吨级及以上的吊钩直径达4米以上，且结构复杂，采用传统的锻造方式所需模具成本太高，且压机所需压力太高，传统锻造方式无法锻造出合格的吊钩锻件。国内涉足大型船用吊钩制造的企业主要有上海重型机器厂和振华重工，但这两家企业在制造3000吨级及以上的整体锻造吊钩的过程中采用了气割饼形锻件出吊钩爪的方法，变形小，铸态残留高，因此吊钩整体性能差、爪根部易开裂、表面质量差，并且这些问题频发，因此设计部门或是用户也在寻求能够整体锻造优质大型船用吊钩的重型装备制造企业。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种多爪构件的全纤维仿形锻造成形方法，用以解决现有技术中3000吨级及以上多爪构件整体性能差、爪根部易开裂、表面质量差等问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种多爪构件的全纤维仿形锻造成形方法，包括以下步骤：

S1.绘制吊钩锻件图；

S2.将坯料加热镦粗；

S3.进行分瓣锻造；

S4.进行拔长锻造；

S5.进行平齐、镦粗；

S6.将成形环体放置于坯料之上并对中，下压成形环体；

S7.将下压后的成形环体和坯料一同起吊至下模中，再次下压成形环体，获得U型弯以及中间锥体；

S8.将冲子放置于中间锥体上端并对中，进行冲孔操作，中间锥体成为空心锥体，获得吊钩锻件。

进一步的，步骤S3中，采用上锤头和下锤头进行分瓣锻造；

上锤头为V型砧，V型夹角为90°；V型砧挤压段端为向内弯曲的弧形，上锤头长度与圆柱坯料长度相匹配，上锤头与下锤头形状相同。

进一步的，α≥β；α为成形环体内斜壁与竖直方向的夹角，β空心锥体的母线与中心线之间的夹角；

成形环体的最小内径等于空心锥体的上端面外径，成形环体的最大外径等于勾爪勾尖的内轮廓长度，成形环体的高度为吊钩勾尖距离空心锥体底部的高度与吊钩勾爪U型弯底平面距离空心锥体底部高度的差值；

θ＝arctan((D0/2-(H2-H1)tanβ-D3/2)/R2)

γ＝arctan(R1/(D4/2-D0/2)

式中，θ为底斜壁与水平面的夹角，γ为外斜壁与竖直线的夹角，D0为两个互成180°钩爪的U型弯与锥体交界处的过渡圆角R2的圆心之间的距离，H2为空心锥体高度，R1为勾爪U型弯第一过渡圆角半径，R2为勾爪U型弯第二过渡圆角半径。