[發明專利]大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛多拐分度定位裝置及用法

有效

• 申請號: 201210467924.3
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102941310A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 賈震;孫明月;李殿中;鄧軍疆;赫明玖
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;遼寧五一八內燃機配件有限公司
• 主分類號: B21K27/00
• 分類號: B21K27/00;B21K1/08
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明屬于鍛造領域，具體地說就是一種大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛多拐分度定位裝置及其使用方法，它適用于某些型號的大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛過程，提高多拐間的分度定位精度。

背景技術

曲軸是柴油機最重要的零件，大型船用柴油主機曲軸的價值約占整機價值的10～15％左右。目前全纖維方法生產大型船用曲軸大都采用彎曲鐓鍛技術。我國基本擁有該技術的生產能力，但和國際先進水平存在較大差距：（1）由臺階軸鐓鍛發展到用光軸直接鐓鍛，提高了材料利用率，縮短了生產周期；（2）由一火鍛一拐發展到一火鍛多拐，大大提高了生產率；（3）由曲臂的自由鐓鍛成形發展到限制成形，使主軸徑和拐徑的單邊余量控制在10mm左右，曲臂側面的單邊余量只有6mm左右，曲臂周邊鍛到零件尺寸，黑皮使用。我國從60年代中期到80年代中期，在大型整體曲軸的全纖維鍛造工藝技術上做了許多有效的工作，形成了天津重型機器廠(RR法)、資陽內燃機機車車輛廠(RR法)、武漢重型鑄鍛廠(TR法)三個生產基地，但技術水平仍停留在國外五十年代到六十年代的鐓鍛水平上，主要表現在：曲軸鍛件余量、公差大，“缺角塌肩”現象嚴重，一般主軸徑、拐徑、曲臂側面的單邊余量在15-20mm，曲臂周邊余量為曲臂厚度的1/3；材料利用率、生產率低，這是由于國內一直采用水壓機上自由鍛成坯，然后機械加工成臺階軸，再用臺階軸進行鐓鍛，除切削掉部分金屬外，成形后的曲軸鍛件一般要比零件重80%以上，鍛一拐的周期也是國外的2倍左右。我國全纖維曲軸，鍛件幾何精度低、偏差大，表面缺陷多，氧化脫碳嚴重，尤為顯著的是加工余量大。這樣，導致國內造機（發動機）、造船企業傾向進口產品，不僅不利于國內曲軸生產企業發展更不利于國家安全。減少大型船用曲軸加工余量，不僅能提高材料利用率，還可后續加工的生產效率，因此勢在必行。而減小加工余量的前提在于鍛件的幾何精度得到很好地保證，以避免加工余量不足造成鍛件無法滿足最終零件的幾何精度。大型船用全纖維曲軸，多拐間的分度精度決定了曲臂輪廓方向的加工余量，分度精度越低所需加工余量越大，如果要減少曲臂輪廓方向的加工余量，就必須提高多拐間的分度定位精度。傳統的分度定位方式相當于“死扳手”，坯料吊裝后無法再進行調整，而為了吊裝便捷通常會將定位模胎與定位拐間留有一定間隙，同時每次用于定位的定位拐連桿半徑和曲軸主軸-定位拐連桿中心距也不盡相同，因此會造成定位誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于設計一種大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛多拐分度定位裝置及使用方法，該裝置操作簡便，能夠有效提高大型船用全纖維曲軸多拐分度定位精度。采用該裝置進行彎曲鐓鍛成形得到的鍛件分度精度得到提高，使減小加工余量后鍛件的幾何尺寸滿足后續機械加工的要求。

本發明的技術方案是：

一種大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛多拐分度定位裝置，該裝置包括底座、鎖緊螺桿座、鎖緊螺桿、高度調整導柱、高度調整螺栓、高度支撐螺栓、定位拐支撐架，具體結構如下：

底座為半圓形結構，底座上的鎖緊螺桿座與底座連為一體，鎖緊螺桿座中橫向設置鎖緊螺桿，兩鎖緊螺桿與定位拐連桿之間設置活動墊塊；底座上設置高度調整導柱、高度調整螺栓、高度支撐螺栓，高度調整導柱、高度調整螺栓、高度支撐螺栓的頂部設置活動支撐塊，定位拐支撐架安裝于活動支撐塊上，通過高度調整導柱、高度調整螺栓、高度支撐螺栓進行高度升降。

所述的大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛多拐分度定位裝置，定位拐支撐架包括定位拐支撐架工作段、定位拐支撐架角度調整段、支撐滾子、角度調整座、帶有固定螺栓孔的定位拐支撐架底座、鉸鏈螺栓，具體結構如下：

帶有固定螺栓孔的活動支撐塊設置于底座上的一側，與高度調整導柱、高度調整螺栓、高度支撐螺栓呈滑動配合；定位拐支撐架為三段：定位拐支撐架工作段、定位拐支撐架角度調整段和帶有固定螺栓孔的定位拐支撐架底座，工作段與角度調整段一端鉸接，角度調整段的另一端與帶有固定螺栓孔的定位拐支撐架底座上的角度調整座鉸接，工作段的另一端通過鉸鏈螺栓鉸接于帶有固定螺栓孔的定位拐支撐架底座一端，角度調整座下部置于定位拐支撐架底座的滑槽內，角度調整座沿定位拐支撐架底座水平移動，定位拐支撐架底座通過螺栓固定在活動支撐塊上；工作段上設置支撐滾子，工作段的外表面即支撐滾子的外共切面，為定位拐支撐架的工作面，支撐滾子與曲軸定位拐連桿相對應。

所述的大型船用全纖維曲軸彎曲鐓鍛多拐分度定位裝置的使用方法，具體步驟如下：

1）預先調整定位拐支撐架、高度調整螺栓，根據已鍛的定位拐與將要鍛造的曲拐理論夾角，將定位拐支撐架調整到一合適高度，并鎖緊高度支撐螺栓；