一种大型船用曲轴弯锻成型装置及其工艺的制作方法

本发明属于大型锻造的弯制，具体涉及一种大型船用曲轴弯锻成型装置及其工艺。

背景技术：

1、柴油机是船的心脏，柴油机的生命周期就是一艘船的生命周期，而低速级曲轴又是柴油机核心部件，该部件在一艘船的的生命里是不可更换修补的，船用曲轴是十分重要部件，伴随着船的一生。另外，一个国家的造船能力和造船数量，也完全依靠造船企业能拥有低速级曲轴的数量。当前造船数量和能力排在前三的国家是中国、韩国、日本。目前，我国大型船用曲轴锻造件（70~92级）完全依靠从韩国进口，每年从国外进口花费达5亿人民币之多，工期时常拖期，受制于人。

2、大型曲拐传统弯锻工艺采用下u型上舌板工装，实际操作过程中，由于弯制限位差，尺寸控制不精准；在弯锻时，下模和坯料接触摩檫力大，造成坯料拉缩，往往出现尺寸不足，坯料缺肉。因此，为了解决核心技术问题，解决形成规模化生产，解决国产化问题，形成稳定的生产能力来保证我国造船厂对船用曲轴的需求，实现大型低速级曲轴锻件国产化制造迫不及待。

技术实现思路

1、基于上述现有技术的问题，本发明提供一种大型船用曲轴弯锻成型装置及其工艺，大型曲拐随形上弯锻法。该工艺采用计算机控制技术和联杆增力技术的结合，实现坯料随形弯曲成型，减少坯料收缩拉伸造成缺肉和超差现象的出现；完全解决模具和坯料产生大摩擦的现象，使坯料随着模具外形贴合弯曲，坯料尺寸控制精确，不产生褶驺现象，达到弯锻工艺要求。

2、本发明的目的通过下述技术方案实现。

3、一种大型船用曲轴弯锻成型装置，包括上模具系统1、下模具系统2和锁紧块3，锁紧块3设置在下模具系统2上，上模具系统1设置在下模具系统2上方。

4、进一步地，上模具系统1的两端铰接设置有上模具联杆4，上模具系统1的中部设置有液压缸6，液压缸6两端的活塞杆与上模具联杆4中部相连，上模具联杆4的端部设置有压辊5，压辊5和所述锁紧块3相对应。

5、进一步地，下模具系统2包括舌板7和限制侧板8；舌板7设置在两个限制侧板8的中间，舌板7与锁紧块3相连接。

6、一种大型船用曲轴弯锻成型工艺，具体包括如下步骤：

7、步骤1、在压机上先进行曲拐开辟制坯，尽量控制坯料尺寸；

8、步骤2、坯料进行加热，加热温度进行控制，保证坯料加热均匀性；

9、步骤3、安装好大型船用曲轴弯锻成型装置；

10、步骤4、将坯料放置在大型船用曲轴弯锻成型装置的下模具系统2上，锁紧块3将被加工工件锁紧在下模具系统2的舌板7上；

11、步骤5、上模具系统1与压机相联接，压机向下施力时，整个上模具系统1随之向下运动，上模具联杆4与液压缸6相连接，计算机控制油缸位置，随形压下；

12、步骤6、压下到位后，提升压机，打开锁紧块3，取出坯料，弯制完成。

13、与现有技术相比，本发明有益效果是。

14、本发明设计思路新颖，传统的弯锻曲拐方法是将工件置于模具上，模具有向下的凹槽，通过压机下压，将工件压入模具凹槽内，完成弯锻成形。而本发明反其道而行之，凹槽在上方，压机使凹槽下压，让工件从下面进入模具凹槽，使其弯锻成形。

15、本发明的另一优势在于：摒弃现有的工件的形状靠槽的形状来控制的思路，本发明用压辊来控制工件的弯锻形状。具体实现原理是：通过计算机控制液压缸位置，来控制上模具联杆的张合角度，联杆与压辊相联，压辊直接与工件接触，如此，就可以使工件弯曲成设定的形状。与传统的弯锻方法相比，压机下行过程中，工件与压辊的接触不是滑动摩擦，接触过程中压辊转动，减小摩擦，同时还可以起到平整工件表面的作用，可解决由于模具与坯料产生摩擦造成拉缩缺肉现象，成品率提高。由于计算机控制压下速度和调整压辊距离，坯料弯制尺寸通过计算机来控制，即随曲拐外形弯制，控制更为精准，容易操作。此外，一套模具通过控制上模具联杆的张合角度，可以加工多尺寸的工件，节约了制造多尺寸模具的成本同时，还可以大大提高生产效率。

16、传统的方法会出现喇叭口和细腰等缺陷（如图4所示），而采用本发明的工艺，则不会出现此类情况。

技术特征：

1.一种大型船用曲轴弯锻成型装置，其特征在于，包括上模具系统（1）、下模具系统（2）和锁紧块（3）；所述锁紧块（3）设置在所述下模具系统上（2），所述上模具系统（1）设置在所述下模具系统（2）上方。

2.根据权利要求1所述的大型船用曲轴弯锻成型装置，其特征在于，所述上模具系统（1）的两端铰接设置有上模具联杆（4），所述上模具系统（1）的中部设置有液压缸（6），所述液压缸（6）两端的活塞杆与上模具联杆（4）中部相连，所述上模具联杆（4）的端部设置有压辊（5），所述压辊（5）和所述锁紧块（3）相对应。

3.根据权利要求1所述的大型船用曲轴弯锻成型装置，其特征在于，所述下模具系统（2）包括舌板（7）和限制侧板（8）；所述舌板（7）设置在两个所述限制侧板（8）的中间，所述舌板（7）与所述锁紧块（3）相连接。

4.一种大型船用曲轴弯锻成型工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：

技术总结
本发明属于大型锻造的弯制技术领域，具体涉及一种大型船用曲轴弯锻成型装置及其工艺。该工艺采用计算机控制技术和联杆增力技术的结合，实现坯料随形弯曲成型，减少坯料收缩拉伸造成缺肉和超差现象的出现；完全解决模具和坯料产生大摩擦的现象，使坯料随着模具外形贴合弯曲，坯料尺寸控制精确，不产生褶驺现象，达到弯锻工艺要求。

技术研发人员：白仁伟,白润达,密建军
受保护的技术使用者：辽宁北祥重工机械制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16