[發明專利]大型船用曲軸曲拐的擠壓成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 201210279080.X
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103567246A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 曹峰華;任運來;齊作玉
• 申請（專利權）人: 上海重型機器廠有限公司
• 主分類號: B21C23/02
• 分類號: B21C23/02;B21C25/02
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術領域

本發明涉及一種擠壓成形裝置，具體涉及一種大型船用曲軸曲拐的擠壓成形裝置。本發明還涉及一種大型船用曲軸曲拐的成形方法。

背景技術

大型船用發動機的輸出功率一般超過10000馬力。這種發動機中，用于組合式曲軸的曲拐非常大，這種大型曲軸曲拐的制造難度很大。

現有的大型曲軸曲拐的鍛造方法有以下幾種：

第一種，塊型鍛造法；塊型鍛造法的成形過程如圖1所示，將曲拐毛坯鍛造成一個棱角方塊。這種方法的優點是：形狀簡單，成形容易，無需模具，鍛造火次少；用這一方法鍛制的曲拐余量可適當縮小，將中間的連桿位置割切削除，再機加工成形；這種方法的缺點是：曲拐鍛鋼件的纖維組織在中間被切斷，不連續，對使用性能會有影響。

第二種，環鍛法；環鍛法的成形過程如圖2所示，用空心鋼錠或經沖孔的鋼環先鍛出U型毛坯，然后壓出毛坯兩面的錐度，再通過帶有一個模鍛塊的立式毛坯使毛坯成形。這種方法的缺點是：成形困難，工藝復雜，材料利用率和成形性較差，鍛件中還可能出現氣孔等缺陷。

第三種，模鍛法；模鍛法的成形過程如圖3所示，首先通過倒棱、鐓粗把鋼錠壓成塊狀毛坯，然后將其放進模腔內，蓋上壓緊模，用水壓機強壓，進一步壓實鋼錠內部疏松等缺陷，最后壓入沖頭劈開，使之成形為左右臂。這種方法的缺點是：設備噸位大，操作困難，后期脫模難。

第四種，彎鍛法；彎鍛法的成形過程如圖4所示，先制造成單拐形狀坯料，然后在彎曲模架上彎曲，最后修整成形。這種方法的缺點是：合格率低，能耗高，成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大型船用曲軸曲拐的擠壓成形裝置，它可以縮小曲拐的加工余量。

為解決上述技術問題，本發明大型船用曲軸曲拐的擠壓成形裝置的技術解決方案為：

包括由兩個下滑槽與兩個下側板形成的下型腔、兩個上滑槽與兩個上側板形成的上型腔，下型腔位于上型腔的上方；下型腔內設置有凹模；每個上滑槽的內側通過斜軌活動連接一滑塊，滑塊能夠沿斜軌相對于上滑槽滑動；滑塊的下表面與下滑槽的接觸面為斜面；兩個上側板與不少于一個氣缸固定連接，氣缸的柱塞與凸模固定連接；凸模與拉桿的上端固定連接，拉桿的下端活動連接上側板。

所述兩個下滑槽與兩個下側板通過下連接桿固定連接；下連接桿的兩端分別通過下定位圈、下限位銷與下側板固定連接；所述兩個上滑槽與兩個上側板通過上連接桿固定連接；上連接桿的兩端分別通過上定位圈、上限位銷及小銷與上側板固定連接。

所述氣缸為恒壓氣缸。

本發明還提供一種大型船用曲軸曲拐的成形方法，其技術解決方案為，包括以下步驟：

第一步，制坯；將鋼錠壓成方形毛坯；所述方形毛坯的尺寸不小于700mm×1100mm×2100mm；

第二步，將曲拐擠壓成形裝置的凸模與壓機連接；將下型腔置于移動工作臺上；

第三步，將凹模預熱至300～350℃；將加熱至1150～1200℃的方塊毛坯放入位于下型腔內的凹模中；

第四步，通過移動工作臺將已放入方形毛坯的下型腔移至上型腔的下方；使壓機下行，凸模通過拉桿帶動上型腔及滑塊下移，直至滑塊的下斜面與下滑槽接觸；

第五步，使滑塊繼續沿下滑槽的內斜面滑行，同時滑塊沿斜軌相對于上滑槽滑動，兩個滑塊在下移的同時相互靠攏，直至與方形毛坯接觸，實現合模；

第六步，通過氣缸控制上側板固定不動，從而使兩個滑塊保持緊閉；

第七步，使壓機繼續下行，將凸模的柱體劈入方形毛坯內，從而形成兩個曲拐；

第八步，使壓機回程，在氣缸的作用下，使凸模與坯料分離；壓機繼續回程，使滑塊與坯料分離，實現脫模；當滑塊上移至下型腔的高度以上后，通過移動工作臺將下型腔移出；

第九步，吊出工件，進爐熱處理。

本發明可以達到的技術效果是：

本發明能夠大大減小機加工余量，提高材料的利用率。

本發明能夠實現快速脫模，連續化程度高，從而縮短產品的制造周期，工序短，效率高，并且操作簡單。

本發明所制造的大型船用曲軸曲拐的金屬流線性好，組織致密，機械性能好。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是現有技術塊型鍛造法的成形過程的示意圖；

圖2是現有技術環鍛法的成形過程的示意圖；

圖3是現有技術模鍛法的成形過程的示意圖；

圖4是現有技術彎鍛法的成形過程的示意圖；