[发明专利]一种锻造大型曲拐的组合砧模及工艺

说明书

本发明涉及一种锻造大型曲拐的组合砧模及工艺，组合砧模包括锻机和机械手，锻机包括上砧、下砧和上模。上砧连接在锻机上砧座下端且固定设置为平砧；机械手设置两只；下砧包括砧模和纵、横向工作台，砧模包括大平砧、小平砧、双联压形模、梯形模、凹形下模和漏盘，漏盘置于纵向工作台上，砧模设置在横向工作台上，上模包括成型芯模、反扣折弯模和镦粗板，其由机械手夹持。运用上述组合砧模锻造大型曲拐的工艺分为十一工步，由于砧模和上模设置为随时可以更换的活动砧模，部分置放在工作台上移动更换，部分由机械手夹持更换，因此一个火次可完成多个锻造工步，将传统5‑7火次的锻件工艺缩减至2‑3火次完成。本发明具有节能降耗、优质高效的特点。

技术领域

本发明涉及一种曲拐锻坯的制作，特别涉及大型曲拐锻造的砧模设置及工艺，属于锻造技术领域。

背景技术

曲轴是机械传动中的主要部件，曲拐是曲轴上的重要零件，因曲轴承担机械旋转运动和往复运动的变换，大型曲轴的曲拐受力大而复杂，因此要有足够的刚度、强度和承受冲击载荷的能力。为了满足上述性能要求，通常选用锻制曲拐，常见的锻造方法有：实型锻造法、模锻法和弯锻法。实型锻造法是将毛坯锻成一个方块，再机加工成型，这种方法不仅加工余量大、成本高，而且曲拐内侧壁常出现疏松缺陷。模锻法是通过倒棱、镦粗将钢锭压方块，并在锻模中进一步强压，最后用冲头劈开成型，这种方法合格率、成型率、材料利用率高，需要运用超大型锻机，且不同型号需不同模具，费用高。弯锻法是将钢坯先压成扁坯，然后在弯曲模架上弯曲，分步锻压成型，这种方法成型好，操作方便，金属流向好，对设备要求不高，所以弯锻是最常用的方法。然而现有弯锻法需要压钳口、镦粗、拔坯、压槽、弯曲和精整外形等工序，每道工序都需要更换砧模，特别是需要多次更换锻机的上砧，造成锻机不能多工序连续成型操作。上述锻造工艺需要多火次反复加热，能源和原材料消耗多，生产效率低，产品成本高。

发明内容

为了减少曲拐锻坯的锻造火次和原材料损耗，本发明提出了一种锻造大型曲拐的组合砧模及工艺。

本发明技术方案如下：一种锻造大型曲拐的组合砧模，包括锻机和机械手，所述锻机包括上砧、下砧和上模，所述上砧连接在所述锻机上砧座的下端，所述机械手至少设置两只，所述下砧包括砧模和移动工作台，所述砧模包括大平砧、小平砧和漏盘，所述小平砧与上砧的砧面形状和面积相同,所述上模包括成型芯模和镦粗板，所述漏盘中间设有通孔，所述移动工作台包括纵向工作台和横向工作台，所述漏盘置于纵向工作台上，所述大平砧、小平砧设置在横向工作台上，所述成型芯模和镦粗板由机械手夹持，其特征在于：

所述上砧固定设置为平砧；

所述上模还设置反扣折弯模；

所述砧模还设置双联压痕模、梯形模和凹形下模；

所述双联压痕模、梯形模和凹形下模设置在横向工作台上；所述反扣折弯模通过机械手夹持。

一种锻造大型曲拐的工艺，

步骤1、钢坯镦粗：将钢坯加热至锻造温度，纵向工作台移砧，下砧为小平砧，钢坯倒棱，纵向工作台移砧，下砧为漏盘，倒棱后的钢坯竖直置于漏盘上，镦粗板置于钢坯与上砧之间，钢坯镦粗并制得工艺柄，横向工作台移砧，下砧为小平砧，将钢坯拔长成锻坯；

步骤2、拔长压方：将步骤1制得锻坯第二次加热至锻造温度，下砧为小平砧，将锻坯压延至设定的几何形状；

步骤3、定位压痕：横向工作台移砧，下砧为双联压痕模，将步骤2制得锻坯定位分段锻制双压痕；

步骤4、锻制凸台：横向工作台移砧，下砧为大平砧，将步骤3制得锻坯翻转180°，将步骤3制得锻坯的双压痕外侧分别压延至设定尺寸，双压痕内侧部分为凸台；

步骤5、锻制梯形槽：横向工作台移砧，下砧为梯形模，将步骤4制得锻坯凸台的四面锻制相连接的梯形槽；