大型轴类锻件走台锻造.pdf

大型铸锻件 HEAVY CASTI NG AND FORGI NG No 5 S e p t e mb e r 2 01 4 大 型轴 类锻 件走 台锻造 任猛陈海山龚洋道 ( 亚洲重工集团有限公司， 江苏2 1 4 1 2 8 ) 摘要： 介绍了在操作机能力不足时利用压机走台锻造的巧妙方法 ， 并简要阐述了其工艺原理和应用实例。 关键词： 大型轴类锻件 ； 走台； 锻造 中图分类号 ： T G 3 1 6 文献标志码 ： B Fo r g in g Me t h o d b y Tr a v e l in g Ca r ri a g e f o r L a r g e S h a ft F o r g in g Re n M e ng，Ch e n Ha is ha n， Go ng Ya ng da o Ab s t r a ct ： T h is p a p e r in t r o d u ce s t h e in g e n io u s f o r g in g me t h o d b y t r a v e l in g ca r r ia g e o f p r e s s wh e n ma n ip u l a t o r a b il i t y is in s u ff icie n t ，a n d s t a t e s t e ch n ica l p r in cip l e s a n d a p p l ica t io n e x a mp l e s Ke y wo r d s ： l a r g e s h a f t f o r g in g；t r a v e l in g ca r r ia g e；f o r g in g 在生产实际过程 中， 经常会 出现产品规格超 出本企业压机综合生产能力的情况 。比如压机的 吨位虽然可以满 足工艺 的需要 ， 但是操作机的吨 位太小 ， 无法进行镦粗拔长。尤其是 因无法镦 粗 而直接拔长的锻比又非常小， 无法满足生产要求。 那么在市场竞争激烈 的情况下 ， 锻件本身利润已 很薄 ， 如果再进行外协生产 ， 不但质量和交货期难 以保证 ， 仅从订货价格和利润上也会损失很大。 本文介绍了在小 吨位操作机 的条件下 ， 利 用 压机走台锻造的方法 ， 不仅能够满足合格产品的 制造需要 ， 同时也可把企业 自身 的生产能力空间 大大拓展。 1 走台锻造应用实例 2 0 0 2年 ， 南京博大重型锻造有限公 司承接了 国内某大型齿轮箱厂三件齿轮轴订货， 材料为 1 7 C r N iMo 6 ， 锻件大身直径 尺寸超过 ( 2 j 1 1 0 0 I B m ( 如 图 1所示) ， 锻件实重 2 7 t 多， 无损检测要求 不能有 ( 2 j 1 6 m m缺陷。针对如此高的技术要 求 ， 材料选购上海重型机器厂 3 8 t 双真空精炼钢 锭 。 当年博大公 司 3 6 MN水压机原配操作机 的 能力只有 2 0 t 。除此以外 ， 还有一 台 1 0 t 翻料机 ， 虽嫌太小 ， 但在帮助旋转方面能起一点点作用。 立足于本企业现有设备条件 ， 根据有效压实 锻造法工艺准则 判断 ， 采 用走 台锻造方 法 ， 对 锻件的压实锻透 、 保 证无损检测合格是不成 问题 的， 关键在于操作过程能否顺利实现。 走台锻造使用压机走 台的中部 ， 该位置经常 收稿 日期 ： 2 O 1 3 0 6 一 l 3 +I 一 - - - - - ： 毽 图 1 大型齿轮轴 F i g u r e 1 L a r g e g e a r s h a f t 用来镦粗钢锭 ， 其强度和刚度不成问题。走 台锻 造的方式相当于 F M法拔长 ， 使用的钢锭平均直 径约 1 5 0 0 mm， 计算 出锻件大身 段 的锻 比为 1 8 4 。 考虑到该材料塑性较好 ， 所 以采取不倒棱 、 不压钳把， 直接拔长。待大变形过程结束后， 先压 八方， 然后再去掉钢锭 冒口， 在底部压钳把 ， 这样 可 以大大减轻坯料重量 ， 使得成形过程容易些。 为了保证充分压实锻透 ， 在总共只有 8趟的拔长 过程中 J ， 采取了每趟第一砧满砧压中间的措 施。全过程一共只翻转两次 1 8 0 。 ， 相 当于每个方 向连续拔长4趟， 其中有两趟压过锻件大身 1 1 0 5 m m尺寸 ， 最 小一 次 为 9 8 0 mm( 见表 1锻造 工 艺) 。在这两次翻转时， 都是用抱钳将坯料夹出， 在水压机外侧翻转后 ， 再抱回走台， 继续锻造。 由于工艺设计和班组操作配合得 当， 这三件 齿轮轴都顺 利成形 。需要注意的是 ， 在最后两火 的加热过程中， 要控制保温时间不要太长， 防止晶 粒过分长大。然后 ， 通过锻后两次正火细化 晶粒 加回火消除应力 ， 锻件最后经超声检测 ， 没有发现 明显 的缺陷波显示 ， 内部质量非常理想。 2结论 在压机有能力压实锻透、 而操作机 的吨位太 小时， 采用行车配合 、 走台锻造 的方法 ， 可以很好 地发挥设备潜能并拓展压机的生产能力空间。这 43 No 5 S e p t e mb e r 2 0 1 4 大型铸锻件 HE AVY C AS T I NG AND F ORGI N G 表 1 大型齿轮轴走台锻造工艺 Ta b l e 1 F o r g in g p r o ce s s b y t r a v e l in g ca r r ia g e f o r l a r g e g e a r s h a f t 火 次 温 度 工艺说明 操作 步骤 锻造示意图 有效压实法连续拔 长程序 用 8 5 0 ll l l n 上砧、 走台， 用抱钳 ( 每趟第砧先压中间) l 2 5 0 将 钢锭放在走 台上 ， 按 程序拔 趟数 翻转 压下前 压下后 l 长 4趟 ， 然后侧翻 9 o 。 ， 用抱钳 直径 m m 直径 ram 8 5 0 和操作机 配合将 侧 边鼓肚 压 l O 。 1 5 o 0 1 4 o o 平 。 2 0 。 l 4 0 0 l 2 5 0 3 1 8 0。 1 2 5 0 1 1 0 o 4 0 。 l l 0o 9 8 0 有效压实法连续拔长程 序 ( 每趟第一砧先压中间) 1 2 5 0 工具同上， 按第二火拔长程序 趟数 翻转 压下前 压下后 2 拔长 4趟 ， 然后用 翻斗机配合 直径 mm 直径 m m 8 5 0 压八方 1 1 0 5 mm。 1 0。 1 6 5 0 1 4 5 0 2 0 。 l 4 5 0 1 3 o 0 3 1 8 0 。 1 3 o o 1 1 5 O 4 O 。 1 1 5 0 l O2 0 f + n IIf 用 8 5 0 m m上 下平砧 、 翻料 机 l 7ss l t 8sn l a 7 fl f 1 2 2 0 配合， 底部压钳把， 冒口去除 3 、 l l ， 8 0 o 约 5 t 。 l l I l l l l 用 圆棒卡 台号印 J ， 丑 用 5 0 0 m lT l 上下平 砧、 翻料 机 1 2 2 O 配合 ， 分料 、 拔长 、 滚圆 4 7 5 0 o C 热割底部 锻后两次正火 +回火 样即保证 了本企业的经济效益 ， 同时也不会对设 备造成损害。 参考文献 1 任猛， 等 有效压实锻造法工艺准则及应用 大型铸锻件 ， 2 0 1 3 ( 4 ) 2 任猛 ， 董金雷 ， 王中安 优化锻造工艺手册 亚洲重工集 团有 限公 司技术文件 ， 2 0 0 0 编辑李 韦萤 。 d 0 = ( 上接第 4 2页) 表 1 调质后性能检测结果 Ta b l e 1 M e ch a n ica l p r o p e r t ie s a f t e r q u e n ch in g a nd t e mpe r ing 冲击 A k ( 5 4 J ， 允许其中一个 4 7 J ) 实验温度 Mi n P WH T 平均值 试料 l 4 4 l 5 O 2 l 6 1 7 0 A料 1 4 6 1 7 8 l 9 6 1 7 3 3 B料 一2 O 1 4 4 1 4 0 5 4 1 1 2 7 C料 1 3 5 1 3 3 1 8 5 1 5 1 D料 3 最终结果 筒形锻件性能合格后气割成分块锻件， 然后 4 4 组焊成超大型过渡段 ， 最终尺寸均检测合格 ， 并且 冲击性能也一次性检测合格 ， 检测结果见表 1 。 4 结论 采用本热处理生产工艺方案