大型船用曲柄的锻压成型方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104624893A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510084155.2(22)申请日2015.02.16(71)申请人石钢京诚装备技术有限公司地址115004辽宁省营口市沿海产业基地新联大街东1号(72)发明人冯津赤杨万彪李耀军张俊彦周宝华白冰(74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限公司21207代理人郑贤明(51)Int.Cl.B21J5/00(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称大型船用曲柄的锻压成型方法(57)摘要本发明提供一种大型船用曲柄的锻压成型方法，包括以下步骤：计算钢锭、镦锻、粗加工、弯压、脱模后进行压平修整以及热处理。在进行粗车加工曲柄锻件时，优选地将曲柄中间的轴部分直接加工成圆柱状，将两侧的曲柄臂加工成平板状并按照粗加工图留有加工余量，在圆柱状轴部分与平板状曲柄臂之间对称制有过渡斜面。采用本发明，不仅有效降低了其它弯锻方法中出现的曲柄臂内部褶皱、全纤维不合和局部探伤缺陷等现象，而且可提高钢锭的利用率，降低生产成本。CN104624893ACN104624893A权利要求书1/1页1.大型船用曲柄的锻压成型方法，其特征在于包括以下步骤：（1）计算钢锭：根据曲柄的粗加工图以及曲柄性能要求确定锻造比，同时计算出钢锭；（2）镦锻：将钢锭通过镦粗和拔长形成“蝴蝶”形曲柄锻件，该曲柄锻件需要满足上述锻造比要求；（3）粗加工：粗车加工曲柄锻件，加工后尺寸满足曲柄的粗加工图；（4）弯压：将完成粗加工的曲柄锻件加热，然后通过压机和模具实现压力成型；（5）脱模后进行压平修整；（6）热处理；（7）半精加工。2.如权利要求1所述的大型船用曲柄的锻压成型方法，其特征在于：在进行粗车加工曲柄锻件时，将曲柄中间的轴部分直接加工成圆柱状，将两侧的曲柄臂加工成平板状并按照粗加工图留有加工余量，在圆柱状轴部分与平板状曲柄臂之间对称制有过渡斜面。2CN104624893A说明书1/3页大型船用曲柄的锻压成型方法技术领域[0001]本发明涉及一种曲柄成型方法，具体涉及一种大型船用曲柄的锻压成型方法，属于锻造成型技术领域。背景技术[0002]曲轴是柴油发动机的核心部件之一，被称为发动机的“心脏”，其制造成本约占发动机总造价的10%-20%，而对船用曲轴而言，这一比例甚至可以达到1/3，它对柴油机的平稳、安全运行起着至关重要的作用。[0003]众所周知，船用曲轴良好的内部组织、合理的金属流线以及较高的尺寸精度与其制造工艺是密不可分的。目前，锻造成形的曲轴中，小型曲轴可以采用整体锻造法，最终得到全纤维曲轴，这种曲轴主要用于配有中小型发动机的中小型船舶，而对于大中型船用曲轴由于受到设备及工艺的限制只能采用自由锻造的方法进行生产，而且大中型船用曲轴的制造难度相对于小型曲轴来说要大得多。现有技术中，为了克服大中型船用曲轴的制造难度，通常先将曲柄锻造成型，然后将成型后的曲柄和轴件装配进而构成曲轴。[0004]目前，大型船用曲柄的锻造成型方法有块锻法、环锻法、模锻法、镦锻法、弯锻法等，上述锻造成型方法在实际生产中均有不足之处，例如：块锻法，其缺点是加工余量大，成本高，而且质量很难达标，废品率比较高；环锻法，其缺点是该工艺对设备和工人的操作技能要求很高，在生产中不易实现，而且锻件中仍然存有气孔的危险；模锻法，主要缺点是不同型号的曲拐需要用不同的模具，生产成本会相对较高，尤其利用模锻法生产大型船用曲轴曲柄时要求压力机有很高的吨位，此外对模具的强度也有非常高的要求，在实际生产中的应用不易实现；镦锻法，该方法的缺点是生产中的制造成本太高，不适合小批量生产；弯锻法，采用镦锻-弯曲锻造两步成型，主要有RR、TR、NTR、NRR法，其虽是目前我国船用曲轴生产厂家生产大型船用曲轴曲柄普遍采用的一种方法，但是该方法容易出现曲柄臂内侧底部严重褶皱、外侧外凸或内凹、曲柄销处严重内凹等现象，有的内凹甚至超过了加工面，而且加工后内凹带有局部黑皮，本领域技术人员为了把上述褶皱、外凸及内凹除掉，则需要加大曲柄的加工余量，这样无疑降低了钢锭的利用率（有的钢锭利用率还不到25%），进而造成原材料的浪费，加大生产成本。发明内容[0005]针对以上不足，本发明提供一种大型船用曲柄的锻压成型方法，在保证曲柄加工质量的前提下，提高钢锭的利用率。[0006]本发明的技术方案：大型船用曲柄的锻压成型方法，包括以下步骤：（1）计算钢锭：根据曲柄的粗加工图以及曲柄性能要求确定锻造比，同时计算出钢锭；（2）镦锻：将钢锭通过镦粗和拔长形成“蝴蝶”形曲柄锻件，该曲柄锻件需要满足上述锻造比要求；（3）粗加工：粗车加工曲柄锻件，加工后尺寸满足曲柄的粗