[发明专利]一种大型曲拐锻造装置和锻造方法

说明书

本发明涉及锻造工艺领域，具体是一种大型曲拐锻造装置和锻造方法。所述锻造装置包括：挤压腔组件，所述挤压腔组件形成挤压型腔，用于锻造曲拐外形；所述挤压腔组件包括凹模、腔模、挤压筒和底座；所述挤压筒套设在所述凹模与所述腔模外部，以使所述凹模与所述腔模组成稳固的挤压型腔；所述挤压筒和所述凹模固定在所述底座上，所述底座固定在所述自由锻压机工作台上；预压凸模，其工作端为弧形结构；挤压凸模，其工作端为弧形结构。本发明提供的曲拐锻造装置和锻造方法，锻造时连续化挤压成形，曲拐的成形质量高；成形脱模简单，制造周期短，效率高；能够减小曲拐锻件尺寸余量，减少机加工余量和工时，曲拐产品制造成本大大降低。

技术领域

本发明涉及锻造工艺领域，具体是一种大型曲拐锻造装置和锻造方法。

背景技术

随着经济和科技的发展，我国的船舶制造业已经开始腾飞，但是船舶上使用的大马力发动机上的主要部件曲轴曲拐一直依赖进口，究其原因，曲拐锻件体积较大、形状复杂，且要求曲拐销和曲臂处的金属纤维流向连续，锻造难度较大。

特别是针对半个组合式大型船使用的曲拐，目前主要采用的制造方法包括：块型锻造法、环锻法、镦锻法、弯锻法和模锻法等。其中模锻法通过倒棱、镦粗等工艺把钢锭压成块状毛坯，然后将毛坯放进模腔内，放下压实模，运用液压机强压作用，进一步压实钢锭内部疏松等缺陷，并使底部充满模腔，最后换上冲刀劈开坯料从而反挤，使曲拐左右臂成形，其工装费用高，成形力大，设备吨位大，操作困难，后期脱模难；环锻法是先利用空心钢坯锻出O型毛坯，然后利用压机将毛坯两面的锥度压出，再通过模锻块将毛坯压制成形，从中间分开形成两个U曲拐锻件，其锻件成形困难，成形工艺复杂，材料利用率和成形性较差，成型后的曲拐中可能出现气孔等缺陷。

可见，现有的大型曲轴锻件制造方法由于锻件本身巨大以及应力要求高的原因，无法减小曲拐锻件尺寸余量，对材料的浪费比较严重，制造成本高，制造周期长，生产效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种大型曲拐锻造装置和锻造方法，能够解决现有技术工艺复杂、材料浪费大、成本高以及周期长的问题。

本发明是这样实现的，一种大型曲拐锻造装置，应用于自由锻压机上，所述锻造装置包括：

挤压腔组件，所述挤压腔组件形成挤压型腔，用于锻造曲拐外形；所述挤压腔组件包括凹模、腔模、挤压筒和底座；所述挤压筒套设在所述凹模与所述腔模外部，以使所述凹模与所述腔模组成稳固的挤压型腔：所述挤压筒和所述凹模固定在所述底座上，所述底座固定在所述自由锻压机工作台上；

预压凸模，其工作端为弧形结构，用于与所述挤压型腔中心对齐后预压坯料，以成型曲拐两根曲柄臂的上表面；

挤压凸模，其工作端为弧形结构，且其两侧与所述挤压型腔的内壁贴合，用于与所述挤压型腔中心对齐后挤压坯料，以成型曲拐的两根曲柄臂与曲柄销。

进一步的，所述腔模与所述挤压筒的接触面开口从上到小逐渐变小，以使所述腔模与所述挤压筒方便配合。

进一步的，所述锻造装置还包括衬板，所述衬板活动设置在所述腔模内壁，以使锻件便于脱离所述挤压型腔。

进一步的，所述腔模由两块或两块以上腔模块紧密组合形成。

进一步的，所述腔模块上端外部设有凸块，所述腔模块外部设有与所述凸块下端配合的开合板，所述开合板设有提拉件，用于提拉所述开合板，以使所述腔模块脱离所述挤压筒。

进一步的，所述锻造装置还包括导轨和导轨滑板；所述预压凸模和所述挤压凸模固定在所述导轨滑板上；所述导轨固定在所述自由锻压机的动梁上；所述导轨滑板与所述导轨可滑动配合。

进一步的，所述锻造装置还包括上伸缩缸，所述上伸缩缸固定在所述导轨上，其输出轴与所述导轨滑板固定连接。