风力发电机用主轴的制造方法
【专利摘要】本发明涉及风力发电机用主轴的制造方法，根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，包含：将坯料加热到一定温度以上的第1加热步骤；对第1加热的坯料向长度方向加压的镦粗步骤；在镦粗的坯料中心形成孔的冲孔步骤；对形成孔的坯料再加热的第2加热步骤；对通过第2加热步骤的坯料利用管材锻造法和芯轴锻造法向长度方向延长的拔长步骤；对通过拔长步骤的坯料再加热的第3加热步骤；对第3加热的坯料外周面以锻造压力机反复加压的开坯步骤；以及对完成成形的坯料加热的第4加热步骤。
【专利说明】风力发电机用主轴的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电机用主轴的制造方法，相比于现有技术能提高节省材料效果和明显降低制造成本的风力发电机用主轴的制造方法。
【背景技术】
[0002]由于工业的发展，该领域最近正在积极努力开发取代化石燃料的新能源:风能、太阳能、地热能等，其中风力发电是努力开发的一个环节，是一种利用风的动能产生电力的替代能量生产系统。
[0003]因为这种风力发电所使用的主轴要承受持续的疲劳加载及振动等的苛刻运行条件，所以主要用锻造生产。图1显示现有主轴制造工序的一例示性示意图。
[0004]通常风力发电用主轴是在加热炉将钢锭(ingot或钢块)加热到1200°C以上的高温再用压力机加压镦粗后，将通过镦粗的所述坯料I置于液压机的上模和下模之间进行沿着其长度方向(横方向)反复加压的开坯(cogging)工序。在这开坯工序中坯料2的厚度变小且长度变长。接着将所述开坯坯料2的外周面用锻模反复加压进行终锻作业，由此制造王轴中间广品3。
[0005]由于这样形成的中间产品与要求的最终标准主轴有明显的差异，再通过形成穿孔的粗加工和细加工的切削工序完成最终产品。
[0006]关于这种主轴的制造方法，向韩国专利局申请的已有技术有申请号为第10-2006-0001155号，申请号第10-2009-0072705号等专利申请。
[0007]然而，由于现有的已有技术在完成产品的成形后，采用切削加工在坯料的中心穿孔的制造方式，材料浪费严重，成为制造成本上升的主要原因。
[0008]另外，锻造工序以后，在切削工序要加工很多部位，由此具有生产时间变长的缺点。
【发明内容】
_9]发明需要解决的技术课题
[0010]根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，其目的是提供在风力发电机用主轴的制造过程中，可以防止坯料浪费并能降低制造成本的风力发电机用主轴的制造方法。
[0011]另外，另一目的是提供可以缩短生产时间的主轴的制造方法。
[0012]解决课题的技术方案
[0013]根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，包含:将坯料加热到一定温度以上的第I加热步骤；对第I加热的坯料向长度方向加压的镦粗步骤；在镦粗的坯料中心形成孔的冲孔步骤；对形成孔的坯料再加热的第2加热步骤；对通过第2加热步骤的坯料利用管材锻造法和芯轴锻造法向长度方向延长的拔长步骤；对通过拔长步骤的坯料再加热的第3加热步骤；对第3加热的坯料外周面以锻造压力机反复加压的开坯步骤；以及对完成成形的坯料加热的第4加热步骤。[0014]在此，根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，还包含对通过所述拔长步骤的坯料两侧面进行切断的截断步骤。
[0015]而且，根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，所述开坯步骤是在坯料中心形成的孔结合支持轴的状态下对外周面反复加压。
[0016]另外，根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，还包含对通过所述第4加热步骤的坯料形成法兰部的锻造步骤。
[0017]最后，根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法，还包含对通过所述锻造步骤的坯料的外周面进行粗加工的步骤。
[0018]有益.效果
[0019]根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法是利用冲孔步骤、管材锻造法和芯轴锻造法将坯料成形为主轴的方法，具有在后续的切削工序中可以减少废料节省坯料的优点。
[0020]而且，通过锻造工序后，在切削工序中使要加工的部位最小化，具有可以缩短主轴生产时间的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1显示现有主轴制造工序的一例示性示意图。
[0022]图2是根据本发明一较佳实施例的风力发电机用主轴的制造方法的概念图。
[0023]图3是根据本发明一较佳实施例的镦粗步骤的概念图。
[0024]图4是根据本发明一较佳实施例的冲孔步骤的概念图。
[0025]图5是根据本发明一较佳实施例的拔长步骤的概念图。
[0026]图6是根据本发明一较佳实施例的开坯步骤的概念图。
[0027]图7是根据本发明一较佳实施例的锻造步骤的概念图。
[0028]〈主要附图标记的说明〉
[0029]10:坯料
[0030]12:法兰部
【具体实施方式】
[0031]以下，结合附图对本发明的一较佳实施例进行详细的说明。
[0032]图2是根据本发明一较佳实施例的风力发电机用主轴的制造方法的概念图。
[0033]如图2所示，根据本发明的风力发电机用主轴的制造方法包含第I加热步骤S100、镦粗步骤S200、冲孔步骤S300、第2加热步骤S400、拔长步骤S500、第3加热步骤S600、开坯步骤S700、第4加热步骤S800、形成法兰部的镦粗锻造步骤S900。
[0034]首先，通过第I加热步骤在加热炉中加热到约1200°C以上的坯料10使用吊顶起重机等将其移动至锻造液压机，将坯料10置于液压机上模的下部后使用上模进行施压的镦粗(upsetting)步骤 S200。
[0035]图3是根据本发明一较佳实施例的镦粗步骤的概念图。
[0036]如图3所示，经过镦粗步骤的坯料10通过液压机20的反复压缩，其外观的上下长度变短、本体的直径增加。[0037]如图2所示，本发明的风力发电机用主轴的制造方法还包括在通过所述镦粗步骤S200的坯料10中心进行形成孔的冲孔步骤S300。
[0038]这种冲孔步骤S300是利用冲头P在坯料的中心加工出孔H的锻造工序，且通过这种冲孔S300在后续的切削工序中可以减小坯料的浪费。
[0039]图4是根据本发明一较佳实施例的冲孔步骤的概念图。
[0040]如图4所示，在通过所述镦粗步骤上下长度变短且本体直径增加的坯料10的中心利用冲头P (punch)形成孔H。
[0041]如图2所示，本发明的风力发电机用主轴的制造方法还包括对通过所述冲孔步骤S300的坯料进行在加热炉中再加热的第2加热步骤S400。
[0042]本发明的风力发电机用主轴的制造方法还包括对通过所述第2加热步骤S400的坯料进行利用管材锻造法和芯轴锻造法向长度方向延长的拔长步骤S500。
[0043]图5是根据本发明一较佳实施例的拔长步骤的概念图。
[0044]如图5所示,管材锻造法是利用芯轴S (mandrel)和上下部的芯棒F(mandrel bar)将坯料10的外观向长度方向延长的过程，并且芯轴锻造法是利用芯轴旋转坯料通过一侧的芯棒调整在冲孔步骤中坯料上形成孔的大小的步骤。
[0045]这种锻造法是插入芯轴S再通过芯棒F对坯料的外周面反复加压向长度方向变形制造所需的形状。
[0046]只是通过这种管材锻造法和芯轴锻造法成形的坯料两侧在坯料的流动过程中可能产生非均质的部位，因此对通过所述拔长步骤的坯料还包含将其两侧面用火焰切断的截断步骤较好。
[0047]而且，如图2所示，本发明的风力发电机用主轴的制造方法还包括对通过所述拔长步骤S500的坯料进行再加热的第3加热步骤S600。
[0048]接着，对第3加热的坯料外周面进行用锻造压力机反复加压的开坯步骤S700。
[0049]图6是根据本发明一较佳实施例的开坯步骤的概念图。
[0050]如图6所示，在坯料10中心形成的孔结合支持轴D的状态下利用上模Al和下模A2对坯料的外周面反复加压形成具有段差的主轴形状。
[0051]而且，如图2所示，本发明的风力发电机用主轴的制造方法还包括对通过开坯步骤S700的坯料进行加热的第4加热步骤S800。
[0052]另外，本发明的风力发电机用主轴的制造方法还可以包含对通过所述第4加热步骤S800的坯料进行形成其法兰部的锻造步骤S900。
[0053]图7是根据本发明一较佳实施例的锻造步骤的概念图。
[0054]如图7所示，对安装在下模Dl的坯料10进行利用上模D2扩大坯料10上侧法兰12的缴粗锻造工序。
[0055]此外，本发明的风力发电机用主轴的制造方法还可以包含对通过所述锻造步骤S900的坯料的外周面进行粗加工的步骤，还可以对孔的内部进一步进行细加工。
[0056]如上所述，本发明的主要思想是提供风力发电机用主轴的制造方法，结合附图上述的实施例只不过是一个实施例而已，所以本发明的真正范围应该根据权利要求书来决定。
【权利要求】
1.一种风力发电机用主轴的制造方法，其特征在于，包含: 将坯料加热到一定温度以上的第I加热步骤； 对第I加热的坯料向长度方向加压的镦粗步骤； 在镦粗的坯料中心形成孔的冲孔步骤； 对形成孔的坯料再加热的第2加热步骤； 对通过第2加热步骤的坯料利用管材锻造法和芯轴锻造法向长度方向延长的拔长步骤； 对通过拔长步骤的坯料再加热的第3加热步骤； 对第3加热的坯料外周面以锻造压力机反复加压的开坯步骤；以及 对完成成形的坯料加热的第4加热步骤。
2.根据权利要求1所述的风力发电机用主轴的制造方法，其特征在于，还包含对通过所述拔长步骤的坯料两侧面进行切断的截断步骤。
3.根据权利要求1所述的风力发电机用主轴的制造方法，其特征在于，所述开坯步骤是在坯料中心形成的孔结合支持轴的状态下对外周面反复加压。
4.根据权利要求1所述的风力发电机用主轴的制造方法，其特征在于，还包含对通过所述第4加热步骤的坯料形成法兰部的锻造步骤。
5.根据权利要求4所述的风力发电机用主轴的制造方法，其特征在于，还包含对通过所述锻造步骤的坯料的外周面进行粗加工的步骤。
【文档编号】B23P23/02GK103909423SQ201310549756
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年1月3日
【发明者】权容徹 申请人:庆南科技园公司