大型锻造操作机钳杆轴制造技术研究
轴类大锻件锻造工艺方法及成形机理研究的开题报告
轴类大锻件锻造工艺方法及成形机理研究的开题报告一、选题背景轴类大锻件是航空、航天、汽车、机械等领域中重要的组成部分。
其主要特点是尺寸大、形状复杂、性能要求高，因此其制造工艺较为复杂。
目前，轴类大锻件的制造工艺主要包括锻造、轧制、挤压等多种工艺方法。
其中，锻造是最常用的方法。
然而，目前国内针对轴类大锻件锻造工艺方法及成形机理的研究仍然不够充分，相关工艺参数的选取和优化还存在诸多问题，因此有必要对其进行深入研究。
二、选题内容本研究拟针对轴类大锻件的锻造工艺方法及成形机理进行研究，主要内容如下：1. 探索轴类大锻件的锻造工艺流程，包括材料选取、预热处理、锻造温度、锻造速度等工艺参数的选取和优化。
2. 对轴类大锻件的成形机理进行研究，探索其内部应力的分布规律及其对成形过程及性能的影响。
3. 通过实验研究，探讨不同工艺参数对轴类大锻件成形质量的影响。
4. 借助有限元分析等数值模拟方法，对轴类大锻件的成形过程进行模拟和分析，为进一步优化工艺提供参考。
三、研究意义轴类大锻件具有重要的应用价值和经济价值，其制造工艺的优化和改进有着重要的意义。
本研究将有助于：1. 深入探索轴类大锻件的锻造工艺流程，优化其工艺参数，提高锻造效率和质量。
2. 对轴类大锻件的成形机理进行研究，掌握其内部应力分布规律及其对锻造质量和性能的影响，减少质量问题。
3. 通过实验和模拟方法，提高对轴类大锻件的理解和认识，为其制造提供有效的技术支持。
四、研究方法本研究采用实验和数值模拟相结合的研究方法。
实验研究方法包括材料性能测试、工艺参数优化、质量评估等；数值模拟研究方法包括有限元分析等。
五、预期成果1. 完成轴类大锻件的锻造工艺流程研究，确定不同工艺参数对成形质量和性能的影响。
2. 探究轴类大锻件成形机理，深入了解其内部应力分布规律及其对成形质量和性能的影响，为优化工艺提供参考。
3. 建立轴类大锻件的数值模拟模型，通过数值模拟探索其成形过程及其影响因素。
全液压轨道式锻造操作机主要技术参数
1800kN/4000kN-m全液压轨道式锻造操作机2．1 主要技术参数1）夹钳夹持重量1800 kN2）夹钳夹持力矩4000 kN-m3）设备倾翻力矩10156 kN-m4）前轮最大载荷时轮压，1740 kN5）夹钳开口尺寸第一副钳口开口范围，最大圆棒Φ2650 mm方坯2270 mm最小圆棒，方坯）636 mm 第二副钳口开口范围，最大圆棒Φ1100 mm方坯1949 mm最小（圆棒，方坯）314 mm 第三副钳口可夹持饼类件盘形件钳口开口范围max 4000 mm 6）夹钳回转直径最大Φ4340 mm7）夹钳中心线至轨面距离1700 mm8）夹钳升降行程3700 mm（2500-3700范围内做套圈锻造用）9）夹钳向上倾角8°10）夹钳向下倾角10°11）夹钳左侧移行程300 mm12）夹钳向右侧移行程300 mm13）夹钳旋转速度约6/12 r/min14）夹钳旋转位置精度±1°15）夹钳喉口深度（切除钢锭底部后使用）1290-1690 mm16）夹钳杆提升/下降速度90 mm/s17）夹钳杆侧移速度80 mm/s18）大车行走速度（两级）400 /800 mm/s19）大车行走位置精度±5 mm20）大车有效行驶距离约23500 mm21）设备总长18600 mm22）设备总宽（不含延伸臂和水电拖链）7550 mm23）轨道上表面的标高+100 mm24）设备地面上总高，最小/最大约6680/9550 mm25）设备总功率380V 997 kW26）冷却水用量1650 L/min2.2 机械结构描述1800kN/4000kN-m锻造操作机机械部分主要包括机架，夹钳装置，钳杆装置，升降、摆移和缓冲装置，前车轮，后车轮，大车行走驱动装置，轨道装置等。
包含液压系统在内的整台设备由安装在机架前后的六个车轮支撑在轨道上。
2.2.1 机架机架为钢板焊接整体框架结构，左右两个箱形立板上开有供安装悬挂系统（即升降、摆移和缓冲装置）、钳杆装置、车轮和行走驱动装置的装配孔，以及供安装液压系统的平台。
大型锻造操作机钳头夹持机构受力分析
Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ ｉ ｎ ｇ － ｊ ｉ ｅ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｇ ｅ ｎ ｇ
（ １ ． Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｆ ｏ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｈｅ ａ ｖ ｙ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ
ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎｇ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎｇ ｅ ｒ ｕ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｓ ｋ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｏ ｂｔ ａ ｉ ｎｅ ｄ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｅ ｄ． Ｒｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎｄ ｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｆ ｕｌ ｌ ｙ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｔ ｂｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｎｉ ｐ ｕｌ ａ ｔ ｏ ｒ；ｃ ｌ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ Ｍ ｎｉ ｓ ｍ ；ｆ ｉｎ ｉ ｔ ｅ ｆ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ
大型锻造操作机研究进展
装备 运 动链 中的传递 特 性进行控 制 。此外 ，锻造 操 作机 长期 在非 连续 工作条 件下进 行操 作 ，其 动力 学 性能 在空 载和 负载操 作情 况下存 在显 著差别 。二 是 大型锻 造操 作机 制造成 本 高 ， 设计 与制造 周期 长 ， 通
常采用 单 台制造模 式 。重载操 作机 通常 很难通 过物
动态控 制 ”三个 基础科 学 问题 ，开展 了 ７个课 题研 究 ， 括大 型构件 制造操 作运 动轨 迹建模 、 载装备 包 重
多 自由度 操作 性 能度 量 与机 构 设计 原 理 、 速非 连 低
续 工 况下 重载 装 备界 面行 为 与力 学 特 征 、 大尺 度 重
型构件 稳 定夹 持 原理 与夹 持 系统 驱 动 策 略 、 流 量 大 电液伺 服 系统 的介 质流 动 规律 、 重载 大 惯量 装 备 的
为解 决我 国重 大装备 制造 中一 批关 键技术 和共 性 技术 问题 ， 实现 重大 装 备 及其 成 套 技术 的 自主研 发， 科技 部 在 “ 十一 五 ” 国家科 技 支 撑计 划 中设 立 了 “ 型铸 锻件 制 造关 键 技术 及装 备 研 制 ” 目 ， 重 大 项 在
短 、 整 时定 位 准确 ， 精 以达 到快 速 锻造 ， 得 到 尺寸 并 精 确 的锻 件 。与加 工 装备 相 比 ， 型操 作 机 的特 点 大
是载 荷大 、 惯量 大 、 自由度 多 、 控 能力 强 。 操
点完 成 的工作 中 明确 提 出 “５ ＭＮ 自由锻 造水 压 机 １０ 及 配套 设 备关 键 技术 研 究 ” “６ ＭＮ 自 由锻 造 油 和 ｌ５ 压机 及配 套设 备 关键 技 术 研究 ” 。第 一 个课 题 主 要
锻造操作机钳杆操纵过程的动力学特性分析
沈阳
１００ ） １０ ４
摘
要 ：以某企业小 吨位锻造操作机为研究对象 ，对锻造操作机钳杆操 作机构的上下平移 和上下
摆 动 两 种 工 况进 行 简 化 ，针 对 不 同 外 激 励 建 立 了 简 化 的 钳 杆 操 作 机 构 数 学 模 型 ，并 应 用 杜 哈 梅 积 分 （ ｕａ ｅ’ｉｔ ｒ１数 值 计 算 求 解 ，得 到锻 造 操 作 机 钳 杆 操 纵 过 程 的 动 力 学 方 程 。采 用 Ｍａａ 件 对 Ｄ ｈｍ ｌ ｅ ａ） Ｓｎ ｇ ｔ ｂ软 ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｌｍｐ，ｗｈｃ ｓ ａ ｔ ａｉ ｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｏ ｌｔ ｇ ｂ ｓｃｆ ｎ ｔ ｎ ｆ ｏｇｎ ｎ ｐ ｌ ｔｒ ｉ ｕ ｅ ｉｈ ｉ ｃｕ ｔ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｍｐ ｅ ｉ ａ ｉ ｕ ｃｉ ｓｏ ｒ ｉ ｇ ｍａ ｉ ｕ ａｏ ， ｓ ｓ ｄ ｎ ｃ ｎ ｏ ｆ ｆ ｒｈ ｌ ｏ ｋ ｉｃ ｏ ａ ｃ ｍｐ ｉｈ ｄ ｓｒ ｄ ｗ ｒ ａ ｋ Ｔ ｅ ｏ ｅ ａｉｎ ｌｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｃ ａ ｃｕ ｔ ｇ ｍｅ ｈ － ｏ ｏｄ ｗ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｃ ｏ ｌ ｅ ｉ ｏ ｋ ｔｓ ． ｈ ｐ ｒ ｔ ａ ｈ ｒｃ ｅ ｉ ｃ ｏ ｌ ｍｐ ａ ｔ ａｉ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｔ ｎ
Ｄｕ ｍｅ’ ｎ ｅ ａ ｕｍｅ ｃ ｌｖ ｕ ｏ ｇ ｔｔｅ ｄｙ ａ ｃ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｏ ｇ ｎ ｎ ｐ ａｏ ｌ ｍｐ ｄｕ ｉ ｇ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｈａ ｌ ｉｔ ｇｌ ｎ Ｓ ｒ ｉ ｒ ａ ａ ｅ ｔ ｅ ｈ ｎ ｍｉ ｑｕ ｔｏ ｆｆｒ ｉ ｇ ｍａ ｉ ｕｌｔｒｃ ａ ｒｎ ｐ ｒ ｔｏ ． ｌ Ｍａ ｌｂ ｓ ｆｗａ ｅ ｉ ｄ ｐ ｅ ｏ ｃ ｒｙ ｏ ｔｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｉ ｌ ｔｏ ｆｃａ ｐｅａ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｄｙ ａ ｃ ｈａａ ・ ｔａ ｏ ｔ ｒ ｓａ ｏ ｔ ｄ ｔ ａｒ ｕ ｈ ｙ ａ ｃｓｍｕ ａｉｎｓｏ ｌｍｐ ｏ ｒ ｔｏ ｒ ｃ ｓ ｎ ｎ ｍｉｓｃ ｒ ｃ
(工艺技术)大型轴类锻件锻造工艺过程数值模拟
1.2.1.1 不同型砧下大型轴类锻件倒棱滚圆过程的数值模拟研究 大型轴类锻件主要包括大型轧辊、传动轴、汽轮机转子等，一般用于机器设备的关
With a flat anvil rounded， the cross-sectional average diameter of forging increases by 2.8% compared to the original. （1） （ 2） The heading and stretching process of wind power axis are simulated. During the simulation, the impact of received-anvildistance on surface defects the final forging are discussed. Setting the received-anvil-distance of 60mm , which not only improve work efficiency, but also to ensure the surface of the final forging. （2） （3） The die forging process of wind power axis is simulated. During the simulation, the strain-stress distribution， temperature of the final forging and the size precision are discussed. The average diameter of the top of the final forging 1546mm, bottom diameter 405mm, are in line with process card requirements. （3）
大型操作机钳杆座的生产工艺实践
作环 境也 很差 ，因此对 其 内部 质量 要求 较 为严 格 ，通
常要求进行 整体 的无 损探伤 ，相对铸 造难度较 大 。
我 公 司于２００７年生 产 了一 台 出 口锻 造操 作 机 ，其
钳杆 座 毛重 为３２ ５００ ｋｇ，钢 液 总重 为 ５１ ５００ ｋｇ，材 质 为ＧＳ ２０Ｍｎ５Ｖ。这 件产 品 的轮廓 尺寸较 大 （４ ５５０ ｍｍｘ ｌ ８８０ ｍｉｎｘ２ ２７０ ｍｍ），几何 形状 十 分复杂 （图 １），主
了合 理 的 浇 注 系统 和 排 气 通 道 通 过 对 铸 件 的 凝 固 过 程 进 行 模 拟 ，改 进 和 优 化 了 铸 造 Ｔ 艺 。 详 细 介 绍 了 铸 件 的 造 型 、制 芯 、熔炼 、热处理以及清理过 程。通过合理 的丁 艺设计及严格 的生 产控制 ，生产 ｝ｆＪ了合格铸件 ：
铸件 在 凝 固时受 到砂 型 、芯 的 阻力较 大 ，易 产生较 大
铸件 的几何 形状 、内部结 构均 十分 复杂 ，壁厚 不
的尺 寸偏差 。铸 件需要按 图２所示经 过整 体的超声 波检 均 匀 ，局 部热 节较 多 且 分散 ，不利 于 钢 液集 中补缩 ，
验 和磁粉 检验 ，图 中点 划线 所示部 位 的超 声波 探伤 验 易产 生缩 孔 、缩 松 缺陷 ，可 以在铸 件局部 放置适 当的
锻 造操 作机 是锻 造水 压机 的 主要配 套设 备 ，亦 属
于重 载 设 备 ，其 内部 结 构非 常 复 杂 ，可 以完 成行 走 、
旋转 、升 降 、横移 、前倾 等动 作 ，配合 水 压机 完成 锻
造生产 工作 。钳杆 座是锻造 操作机上 的重要 部 件之 一 ，
起 到支撑 、固定 的作用 ，在 使用过 程 中受 力较 大 ，工
基于有限元分析的大型锻造操作机钳壳优化设计
摘要 ： 本 文 介 绍 了变 频 器 对 增 量 编 码 器 的 干 扰 ， 提 出 了干 扰 源 的 由来 ， 并 阐述 在 系 统 设 计 中 抑 制 干 扰 的
具体 措施 。
关键词 ： 机械 制造 ； 变频器 ； 编 码器 ； 干扰 ； 措 施
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ７ ６
０ 引 言
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ０ １ ２ １ （ ２ ０１ ４） ０ １ — ０ ０ ４ ３ — ０ ３
基 于 有 限 元 分 析 的 大 型 锻 造 操 作 机 钳 壳 优 化 设 计
刘 赓 ，张 营 杰 （ １ ． 北 京科技 大 学 材 料 科 学与工 程 学院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３； ２ ． 中国 重型机械 研 究 院股份 公 司 金 属挤 压 与锻造 装备 技 术 国家 重点 实验 室 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ３ ２）
项） 资助项 目（ ２ ０ １ ０ Ｚ Ｘ ０ ４ ０ １ ３ － ０ ２ １ ， ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ４ ０ １ ６ － ０ ８ １ ） 收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ４
作者简介 ： 刘
赓（ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 男， 博 士在读 ， 从事金属压力成形研 究
对各 主要 面 的网格 大 小进 行 控 制后 ， 获得 约 ２ ７ １ ３ ６ ２ 个节点 、 １ ７ ０ ０ ４ ４个 元 素 ， 钳头 和锻 件网格 划 分如 图 Ｉ
所 示
销轴 ２ 钳臂
要 装备 之 一 ， 在 提 高生产 效率 、 保 证加 工质 量 等方 面 发 挥 着 重 要 作 用 …。 钳 壳 是 锻 造 操 作 机 钳 头 夹 紧 机
钳 壳 进 行 了有 限 元 分 析 与 校 核 。结 果 显 示 ， 优 化 后 的钳 壳 可 靠 性 和 经 济 性 均 得 到 了提 升 。该 结 果 对 钳 壳 的 实
高性能锻造操作机液压控制系统技术原理
第5期锻造操作机与快速锻造液压机组成机组,一人操作,实现自由锻造生产的机械化和自动化。
锻造操作机不仅用来夹持锻件,实现锻造过程中锻件的送进、翻转等动作,而且完成行走位置、旋转角度等控制,并且与快速锻造液压机一起进行联动控制。
锻造操作机采用全液压驱动,车体行走、夹钳旋转使用液压马达实现,钳口夹持、钳杆升降、钳杆倾斜、钳杆侧移、钳杆侧摆和缓冲等各种动作使用液压油缸实现,液压系统的性能决定了操作机的性能指标、故障率等。
锻造操作机的液压控制系统需满足能耗低、响应速度快、动作平稳、控制精度好、可靠性高等技术要求,经过几十年的技术进步,相关技术已基本成熟,形成了各具技术特点的锻造操作机产品。
1泵并联与蓄能器同时供液泵控制液压回路为锻造操作机液压系统提供动力。
D D S 、G LA M A 、ZD A S 等锻造操作机主泵均采用恒压控制变量泵,多个主泵单元出口油路并联工作,即使在一个泵单元发生故障的情况下,锻造操作机也能工作。
主泵出口油路均配置大容量蓄能器组,在锻造操作机没有动作时主泵为蓄能器组充液,有动作时主泵与蓄能器组同时为执行机构供液,不仅能提高锻造操作机的动作响应速度与控制性能,而且可降低系统的装机功率、缓冲动作过程中的压力冲击。
图1为D D S 600kN 锻造操作机主泵控制液压回路原理图。
锻造操作机主泵采用两台恒压控制变量泵并联工作方式,阀V 1同时控制两台主泵卸荷,两台主泵的出口连通在一起,为锻造操作机动作及控制提供压力油源。
系统中配置9组50L 蓄能器,采用液控单向阀V 2与主泵出口油路连接。
阀V 2失电,主泵为蓄能器组充液,蓄能器也吸收操作机动作过程中的液压冲击;阀V 2得电,蓄能器与主泵一起提供压力油,提高操作机动作的响应速度,并缓冲压力冲击。
操作机比例阀等控制油直接从主泵出口油路引出,并配置蓄能器对其进行稳压。
图2为G LA M A 250kN 锻造操作机主泵控制液压回路原理图。
采用一台电动机带动3台串联在一起的液压泵,其中排量为190m l /r的液压泵为恒压控制变量主泵,为操作机动作提供动力;排量为50.7m l /r的液压泵为低压补液泵,为操作机提供低压油液;排量为12m l /r的液压泵为保压泵,为操作机夹钳夹紧提供保压压力油。
锻造操作机发展现状与研究方向
锻造操作机发展现状与研究方向张营杰;卫凌云;牛勇;韩炳涛【摘要】锻造操作机是自动化锻造作业中不可缺少的重要装备之一,在提高生产效率,保证加工质量等方面发挥着重要作用.本文综述了锻造操作机的发展历史、研究现状、机械结构形式,提出了今后的研究方向,为我国大型锻造操作机的研究发展提供参考.%The developing history, research status, and the mechanical structure of the forging manipulator have been overviewed in the text. The researching trend has been put forward, which provides reference for the development of domestic heavy-duty forging manipulator.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P11-14)【关键词】机械制造;锻造操作机;发展现状;研究方向【作者】张营杰;卫凌云;牛勇;韩炳涛【作者单位】中国重型机械研究院有限公司金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室,陕西西安710032;中国重型机械研究院有限公司金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室,陕西西安710032;中国重型机械研究院有限公司金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室,陕西西安710032;中国重型机械研究院有限公司金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TG315国民经济的高速发展，极大地促进了我国航空航天、国防、交通运输、船舶动力、电力电器和机械制造等行业的发展。
对大型自由锻件的需求，无论在规格、数量和质量上都提出了新的要求。
提高产品开发速度，加速锻造现代化；提高锻件质量，延长使用寿命；提高锻件精度，减少机加工量；提高生产效率，增加经济效益；安全环保，改善劳动环境已成为自由锻件生产行业的共识。
大型锻件的锻造工艺研究进展
大型锻件的锻造工艺研究进展发布时间：2021-08-26T11:39:59.990Z 来源：《工程管理前沿》2021年7卷4月第12期作者：刘威李新宇[导读] 镦粗和拔长是大型锻件锻造的基本工序，随着数值模拟技术的进步，对二者的研究也逐渐深入。
刘威1 李新宇2中国一重铸锻钢事业部水压机锻造厂，黑龙江省齐齐哈尔市， 161041中国一重铸锻钢事业部工艺技术部，黑龙江省齐齐哈尔市，161041摘要：镦粗和拔长是大型锻件锻造的基本工序，随着数值模拟技术的进步，对二者的研究也逐渐深入。
扭转镦粗将锻件与模具的摩擦力转化成利于锻件变形的剪切应力，从而提高锻件的等效应变值，提升锻件的力学性能。
随着对扭转镦粗各工艺参数的优化和扭转镦粗设备的研发，扭转镦粗将在改善锻件质量上发挥更大的作用。
关键词：大型锻件；锻造工艺；镦粗；拔长；研究进展大型锻件广泛应用于能源、交通、国防、钢铁、石化等工业，通常是机械设备的核心部件，例如：重型压力容器、水轮机大轴、汽轮机主轴、齿轮轴、发电机转子、船用大型曲轴、大型模块等，所以对大型锻件的晶粒组织和力学性能要求都比较高。
在某种意义上，大型锻件的制造技术是衡量国家重工业发展水平的一个重要标志。
随着相关工业的快速发展，大型锻件的尺寸越来越大，对质量的要求也日益提高。
因此，提高大型锻件的锻造水平，规范其生产工艺，具有非常重要的意义。
1大型锻件的锻造工艺大型锻件主要特点是体形大、质量要求高、批量小、生产费用高、周期长，其生产过程包括：冶炼、铸造、锻造、热处理等多道工序。
钢锭在铸造过程中，不可避免的会有一些偏析、缩孔、疏松等缺陷，并且钢锭体形越大，钢锭内部的缺陷就越明显，钢锭内部缺陷对大锻件的性能有着重要影响。
锻造消除或改善钢锭内部缺陷的主要目的有两个：“成形”和“改性”，前者将坯料变形到锻件所需要的形状，后者通过改变坯料的微观组织使锻件的力学性能达到要求。
大型锻件所用到的基本锻造工序是镦粗和拔长。
重载锻造操作机夹持力研究
Research of the Chucking Power of the Heavyloaded Forging Manipulator
LIU Yanyan 1 YANG Jin 1 CHEN Chao 1 HE Qigong2 JIANG Feng2
(1. School of Mechatronic Engineering,Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070; 2. Lanzhou LS Heavy Machinery Technology Co., Ltd., Lanzhou 730050)
由于工件的塑性特点，无论钳口处于夹紧状态 或夹持状态，每个齿的受力状态都是相同的。为便 于夹紧力计算，假设钳口与工件接触表面的凸齿均 匀对称分布于钳口回转销孔轴线。这样就可以将夹 持状态的工件受力简化为对称于钳口回转销孔轴线 的一个齿对工件的作用。
基于以上受力分析与假设条件，可以将夹持状态 下的工件受力简化为：钳口作用表面对工件所形成的 力矩用以克服重力矩；下侧钳口凸齿齿顶克服工件自 重。工件夹持状态受力简图如图 2 所示。简化后的模 型所计算的工件夹持力为最小夹持力。
m1 ——摩擦系数
m1
=
m sin a1
根据图 2、图 3，分别由∑MB=0、∑MC=0
列力平衡方程可得
2Fx y1 + 2Fy cos aL1 + 2Fz sin aL1
+
2N 1cos a
L1 2
- Gçæ L0 è
+
L1 2
÷ö ø
=
0
(3)
2Fx y1+2Fy cos aL1 + 2Fz sin aL1
锻造操作机钳口结构的优化设计
锻造操作机钳口结构的优化设计锻造操作机钳口结构的优化设计随着科学技术的发展和工业生产的不断进步，锻造操作机在金属材料加工中的应用越来越广泛。
而锻造操作机的钳口结构作为其中的重要组成部分，对于提高生产效率和加工质量具有至关重要的影响。
因此，锻造操作机钳口结构的优化设计是一个值得关注和研究的问题。
首先，锻造操作机钳口结构的优化设计需要考虑的是其力学特性。
在锻造操作过程中，钳口需要承受来自工件和模具的巨大压力和冲击力。
因此，钳口的材料选择和结构设计需要具备足够的强度和刚度，以确保在高负荷工况下能够保持稳定和可靠的工作状态。
同时，钳口的设计应避免出现应力集中区域，以防止材料的塑性变形和破裂，从而提高其使用寿命。
其次，锻造操作机钳口结构的优化设计还需要考虑的是其操作性能。
在锻造操作过程中，钳口需要具备良好的夹紧和松开性能，以方便工件的夹紧和取下。
此外，钳口的开闭速度也需要适中，既能够满足生产需求，又能够保证工件的加工质量和安全性。
因此，在钳口结构设计中，考虑到各种可操作性因素的影响，可以采用气动或液压系统来实现钳口的快速夹紧和松开。
最后，锻造操作机钳口结构的优化设计还需要考虑的是其稳定性和安全性。
在高速运动和高负荷的工况下，钳口的结构和连接件需要具备足够的刚性和稳定性，以保持精准的夹紧力和对工件的牢固夹持。
同时，钳口的设计应尽可能减少震动和噪音的产生，以提高工作环境的安全性和舒适性。
在具体的结构设计中，可以采用刚性支撑和减震材料等手段来优化钳口的稳定性和安全性。
总之，锻造操作机钳口结构的优化设计是一个复杂而关键的问题。
在实际生产中，需要综合考虑钳口的力学特性、操作性能、稳定性和安全性等因素，以实现钳口的高效工作和优质加工。
通过不断的研究和优化设计，可以不断提升锻造操作机钳口结构的性能，满足不同加工需求，推动金属材料加工技术的发展综上所述，锻造操作机钳口结构的优化设计是确保锻造操作机正常运行和实现高质量加工的关键。
锻造操作机钳臂设计分析
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ【 Ｊ ］ ．Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ２ ０ ０ ８ ， ５ ３ １ ４：
１ ５ ２ —１ ６ ０．
［ ６ ］ 李
刚， 陈高杰 ． 锻造操作 机钳 臂结构 的多轴 疲劳分析 ［ Ｊ ｊ ． 哈尔
ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ — ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｅ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ －
上 图各工 况 中左边 云 图所显 示 为该 工况 下 钳臂
最 高 应 力 值 区 域 ，右 边 云 图 为 该 工 况 下 钳 臂 次 高 应
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ａ ｍｐ ａ ｒ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｎ ｉ ｐ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｐ ａ ｒ ｔ ｆ ｏ ｒ ｅ ｎ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｆ ｏ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ．
算 对 应 力 值 较 高 部 位 进 行 优 化 ，使 得 钳 臂 设 计 最 终 满足 强度 要求 。
［ １ １ 】王
红， 张
涛， 杨文 玉 ， 等． 锻造操 作机夹持界 面接触 力学数
大型轴类件精密锻造成形技术及其智能化
大型轴类件精密锻造成形技术及其智能化下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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大型锻造操作机钳杆轴制造技术研究
大型锻造操作机钳杆轴制造技术研究王平;易泓宇;王鹏刚【摘要】介绍了大型锻造操作机钳杆轴锻件制造工艺,着重对比三种锻造方式,最终确定了整体仿形锻造方案,成功制造出了该钳杆轴锻件.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P7-9)【关键词】大型锻造操作机;钳杆轴;整体仿形【作者】王平;易泓宇;王鹏刚【作者单位】国机重型装备集团股份有限公司,四川618000;二重(德阳)重型装备有限公司,四川618000;二重(德阳)重型装备有限公司,四川618000【正文语种】中文【中图分类】TP241.2本次生产的钳杆轴锻件是某厂大型锻造操作机中的关键零部件，在操作机中主要带动夹钳做平移、旋转等运动，是设备中的主要承力部件，质量要求较高。
同时本次生产的钳杆轴法兰直径超大，达到了∅2600 mm(如图1所示)，同时内部带有两个台阶孔，且最小孔的直径仅有∅330 mm，也给制造带来较大的难度。
本文主要对钳杆轴的冶炼、锻造、热处理工艺进行了研究，根据锻件结构特点和质量要求，着重开展了仿形锻造的细致工艺研究，生产出尺寸满足图纸要求、超声检测合格、性能指标满足规范要求的锻件。
1 制造技术要求本次生产的钳杆轴材质为30Cr2Ni2Mo，锻件按照用户标准验收，其主要技术要求为：(1)成品化学分析结果应符合表1规定；(2)在工件二分之一壁厚处取样，且力学性能指标应符合表2规定；(3)超声检测要求应符合JB/T 5000.15—2007中Ⅲ级要求。
2 制造流程主要生产流程为：冶炼、浇注→锻造→锻后热处理→粗加工→超声检测→性能热处理→性能检验→半精加工→无损检测→精加工。
其中由于钳杆轴结构尺寸的特殊性，首先需要对冶炼、锻造、热处理工序综合考量，以达到协调配合，其次锻造工序能否实现仿形成形也显得尤为重要。
图1 钳杆轴粗加工轮廓图Figure 1 Rough machining outline of nippling lever shaft3 制造工艺方案3.1 炼钢冶炼过程主要有电弧炉冶炼、钢包炉精炼、真空浇注三个步骤，具体工艺为：(1)选用优质生铁和成分明确的废钢在电弧炉中熔化、对C、P等元素过氧化，然后将钢水与钢渣分离；(2)将钢水转入精炼包中，进一步去除氧化渣，并防止回磷；(3)精炼包在一定真空度的条件下冶炼钢水，并调整还原渣以及钢水的温度与成分；(4)进行真空浇注。
锻造操作机技术取得重大成果荣获中国机械工业科学技术一等奖
锻造操作机技术取得重大成果荣获中国机械工业科学技术一等
奖
佚名
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2016(0)10
【摘要】【本刊讯】中国一重和上海交通大学密切合作,围绕开发研制具有先进控制技术的锻造操作机开展技术攻关,取得重大科技成果.一是突破了巨型操作机构型、结构设计、系统设计、安全作业控制、复杂零件制造和装配工艺等关键技术,开创
了国内独立研制、自主集成大型锻造操作机设备的先例.二是发明了基于六维一解
耦机构的大型锻造操作机,研制出我国首台自主设计的400吨米巨型操作机,提升了我国大锻件制造品质.该攻关项目荣获2015年度中国机械工业科学技术一等奖.经
行业专家鉴定认为：“该设备是我国首台拥有自主知识产权的大型锻造操作机,项
目各项技术指标满足使用要求,创建的核心技术和主要技术指标达到国际领先水平”.
【总页数】1页(P5-5)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.北京市电加工研究所五轴联动精密电火花技术及装备荣获2011年度“中国机械工业科学技术奖”一等奖
2.广研院有限公司“高性能密封件关键技术研究”成果
荣获中国机械工业科学技术一等奖3.广研院“高性能密封件关键技术研究”成果
荣获中国机械工业科学技术一等奖4.北京市电加工研究所“五轴联动精密电火花
技术及装备”荣获2011年度“中国机械工业科学技术奖”一等奖5.“五轴联动精密电火花加工技术及装备”荣获2011年度中国机械工业科学技术奖一等奖
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锻㊀造大型锻造操作机钳杆轴制造技术研究王㊀平１㊀易泓宇２㊀王鹏刚２(１.国机重型装备集团股份有限公司ꎬ四川６１８０００ꎻ２.二重(德阳)重型装备有限公司ꎬ四川６１８０００)摘要:介绍了大型锻造操作机钳杆轴锻件制造工艺ꎬ着重对比三种锻造方式ꎬ最终确定了整体仿形锻造方案ꎬ成功制造出了该钳杆轴锻件ꎮ关键词:大型锻造操作机ꎻ钳杆轴ꎻ整体仿形中图分类号:ＴＰ２４１.２㊀㊀文献标志码:ＢＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＮｉｐｐｌｉｎｇＬｅｖｅｒＳｈａｆｔｉｎＬａｒｇｅＦｏｒｇｉｎｇＭａｎｉｐｕｌａｔｏｒＷａｎｇＰｉｎｇꎬＹｉＨｏｎｇｙｕꎬＷａｎｇＰｅｎｇｇａｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｏｆｎｉｐｐｌｉｎｇｌｅｖｅｒｓｈａｆｔｉｎｌａｒｇｅｆｏｒｇｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ.Ｔｈｒｅｅｆｏｒｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｍｐａｒｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙꎬａｎｄｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｓｃｈｅｍｅｏｆｉｎｔｅｇｒａｌｐｒｏｆｉｌｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｆｉｎａｌｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄꎬａｎｄｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｏｆｔｈｅｎｉｐｐｌｉｎｇｌｅｖｅｒｓｈａｆｔｈａｓｂｅｅｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌａｒｇｅｆｏｒｇｉｎｇｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒꎻｎｉｐｐｌｉｎｇｌｅｖｅｒｓｈａｆｔꎻｉｎｔｅｇｒａｌｐｒｏｆｉｌｉｎｇ收稿日期:２０１８－１０－３０㊀㊀本次生产的钳杆轴锻件是某厂大型锻造操作机中的关键零部件ꎬ在操作机中主要带动夹钳做平移㊁旋转等运动ꎬ是设备中的主要承力部件ꎬ质量要求较高ꎮ同时本次生产的钳杆轴法兰直径超大ꎬ达到了⌀２６００ｍｍ(如图１所示)ꎬ同时内部带有两个台阶孔ꎬ且最小孔的直径仅有⌀３３０ｍｍꎬ也给制造带来较大的难度ꎮ本文主要对钳杆轴的冶炼㊁锻造㊁热处理工艺进行了研究ꎬ根据锻件结构特点和质量要求ꎬ着重开展了仿形锻造的细致工艺研究ꎬ生产出尺寸满足图纸要求㊁超声检测合格㊁性能指标满足规范要求的锻件ꎮ１㊀制造技术要求本次生产的钳杆轴材质为３０Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏꎬ锻件按照用户标准验收ꎬ其主要技术要求为:(１)成品化学分析结果应符合表１规定ꎻ(２)在工件二分之一壁厚处取样ꎬ且力学性能指标应符合表２规定ꎻ(３)超声检测要求应符合ＪＢ/Ｔ５０００.１５２００７中Ⅲ级要求ꎮ２㊀制造流程主要生产流程为:冶炼㊁浇注ң锻造ң锻后热处理ң粗加工ң超声检测ң性能热处理ң性能检验ң半精加工ң无损检测ң精加工ꎮ其中由于钳杆轴结构尺寸的特殊性ꎬ首先需要对冶炼㊁锻造㊁热处理工序综合考量ꎬ以达到协调配合ꎬ其次锻造工序能否实现仿形成形也显得尤为重要ꎮ图１㊀钳杆轴粗加工轮廓图Ｆｉｇｕｒｅ１㊀Ｒｏｕｇｈｍａｃｈｉｎｉｎｇｏｕｔｌｉｎｅｏｆｎｉｐｐｌｉｎｇｌｅｖｅｒｓｈａｆｔ３㊀制造工艺方案３.１㊀炼钢㊀㊀冶炼过程主要有电弧炉冶炼㊁钢包炉精炼㊁真空浇注三个步骤ꎬ具体工艺为:(１)选用优质生铁和成分明确的废钢在电弧炉中熔化㊁对Ｃ㊁Ｐ等元素过氧化ꎬ然后将钢水与钢渣分离ꎻ(２)将钢水转入精炼包中ꎬ进一步去除氧化渣ꎬ并防止回磷ꎻ(３)精炼包在一定真空度的条件下冶炼钢水ꎬ并调整还原渣以及钢水的温度与成分ꎻ(４)进行真空浇注ꎮ３.２㊀锻造结合钳杆轴的结构特点和制造难点ꎬ本产品的制造方案主要以整体仿形锻造方案为基础展开ꎮ７«大型铸锻件»Ｎｏ.３ＨＥＡＶＹＣＡＳＴＩＮＧＡＮＤＦＯＲＧＩＮＧＭａｙ２０１９表１㊀３０Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ化学成分要求(质量分数ꎬ％)Ｔａｂｌｅ１㊀Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆ３０Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ(ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎꎬ％)ＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＭｏＶＣｕ０.２６~０.３４０.１７~０.３７０.３０~０.６０ɤ０.０３ɤ０.０３１.８０~２.２０１.８０~２.２００.３０~０.５０－ɤ０.３０表２㊀力学性能要求Ｔａｂｌｅ２㊀ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓＲｍ/ＭＰａＲｐ０.２/ＭＰａＡ(％)ＫＶ/ＪＨＢＷ８３０~９８０ȡ６３５ȡ１２ȡ４５２５０~３０２图２㊀分段锻造示意图Ｆｉｇｕｒｅ２㊀Ｄｉａｇｒａｍｏｆｆｏｒｇｉｎｇｉｎｓｕｂｓｅｃｔｉｏｎ图３㊀冲台阶孔后专用芯棒拔长成形示意图Ｆｉｇｕｒｅ３㊀Ｓｃｈｅｍｉｃａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｄｒａｗｉｎｇａｎｄｆｏｒｍｉｎｇｂｙｓｐｅｃｉａｌｃｏｒｅｒｏｄａｆｔｅｒｐｕｎｃｈｉｎｇｓｔｅｐｈｏｌｅ图４㊀收口锻造示意图Ｆｉｇｕｒｅ４㊀Ｄｉａｇｒａｍｏｆｃｌｏｓｉｎｇｕｐｆｏｒｇｉｎｇ图５㊀钳杆轴锻件图Ｆｉｇｕｒｅ５㊀Ｄｒａｗｉｎｇｏｆｔｈｅｎｉｐｐｌｉｎｇｌｅｖｅｒｓｈａｆｔｆｏｒｇｉｎｇ３.２.１㊀确定锻造方案考虑的锻件成形方式主要有以下三种[１]:(１)分体锻造后ꎬ组焊成整体ꎻ(２)冲台阶孔后专用芯棒拔长ꎻ(３)整体仿形收口锻造ꎮ对于本产品ꎬ使用以上三种方式进行锻造成形各有利弊ꎬ故需结合产品的结构特点选定一种合适的成形方式ꎮ３.２.１.１㊀分段成形后组焊分段成形即为图２中所示将工件拆分为两个孔型件单独锻造ꎬ然后组焊成整体ꎮ此种方式非常省料ꎬ但是组焊后的焊缝强度难以保证ꎬ同时结合３０Ｃｒ２Ｎｉ２Ｍｏ的化学成分以及低碳调质的低合金高强度钢的碳当量公式[２]:Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ２４＋Ｍｎ６＋Ｎｉ４０＋Ｃｒ５＋Ｍｏ４＋Ｖ１４(％)㊀㊀若材料成分按标准要求的平均值控制ꎬ可得该材料的碳当量Ｃｅｑʈ０.９５％ꎬ远大于０.５％ꎬ此时材料焊接时裂纹倾向性较大ꎬ焊接性能较差３.２.１.２㊀冲台阶孔后专用芯棒拔长成形冲台阶孔即为一面冲大孔㊁反面冲小孔ꎬ然后利用台阶芯棒拔长成形ꎬ其过程如图３所示ꎬ此种方式对于法兰直径较小ꎬ台阶孔直径差异不大的锻件成形时优势较为明显ꎮ但对于大规格的钳杆轴锻件而言ꎬ冲台阶孔时易偏心ꎬ同时ꎬ芯棒拔长过程中操作难度较大ꎬ坯料有倾倒的风险ꎮ３.２.１.３㊀收口锻造收口锻造成形过程如图４所示ꎬ即坯料预制大直径通孔ꎬ并在收口部位预留较大的外径尺寸ꎬ然后对收口部位进行拔长ꎬ同时缩小孔径的一种成形方式ꎮ此种方式镦粗后预制通孔直径较大ꎬ可以有效去除钢锭心部冶金缺陷ꎬ同时ꎬ拔长时芯棒穿入内孔长度较长ꎬ降低了操作难度ꎮ但此种方式的收口部位直径预留量没有具体的公式可依ꎮ另外ꎬ在收口的过程中需准确控制变形量和变形均匀性ꎬ否则极易产生裂纹与折叠ꎬ导致小孔端内孔不能满足加工要求ꎮ综合上述三种方案的利弊ꎬ并结合产品质量要求及我公司现场的工装辅具情况ꎬ最终确定使用收口锻造的方式进行成形ꎮ３.２.２㊀制定工艺参数该钳杆轴成形的主要步骤为:镦粗冲孔ң制坯ң收口成形ꎮ通过对锻件粗加工图的分析ꎬ成形时将锻件内孔原有的双台阶简化为单台阶ꎮ为避免收口后小孔内端面产生裂纹㊁折叠缺陷ꎬ将小孔的锻造尺寸确定为⌀２５０ｍｍ(如图５所示)ꎬ通过数值模拟确定收口直径和收口部位坯料的尺寸ꎮ８Ｎｏ.３«大型铸锻件»Ｍａｙ２０１９ＨＥＡＶＹＣＡＳＴＩＮＧＡＮＤＦＯＲＧＩＮＧ㊀㊀收口前坯料结构示意图如图６所示ꎬ利用数值模拟技术ꎬ分别对Ｄ＝⌀３０００ｍｍ㊁ｄ＝⌀１０００ｍｍꎬＤ＝⌀３０００ｍｍ㊁ｄ＝⌀８５０ｍｍ及Ｄ＝⌀２８００ｍｍ㊁ｄ＝⌀８５０ｍｍ三种坯料的收口成形进行了模拟分析ꎬ收口后获得小孔形状及尺寸结果如图７所示ꎮ从图中可以看出ꎬ采用方案(ｂ)收口得到的小孔直径小且均匀ꎮ故选用方案(ｂ)的坯料进图６㊀收口前坯料结构示意图Ｆｉｇｕｒｅ６㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｌａｎｋｂｅｆｏｒｅｃｌｏｓｉｎｇｕｐ图７㊀不同坯料尺寸收口成形模拟图Ｆｉｇｕｒｅ７㊀ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＤｉａｇｒａｍｏｆｃｌｏｓｉｎｇｕｐｆｏｒｍｉｎｇｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｌａｎｋｓｓｉｚｅｓ图８㊀钳杆轴制造过程图Ｆｉｇｕｒｅ８㊀Ｄｒａｗｉｎｇｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｎｉｐｐｌｉｎｇｌｅｖｅｒｓｈａｆｔ行收口较为合适ꎮ３.３㊀热处理由于工件尺寸较大ꎬ锻后考虑了充分的去氢时间ꎬ防止氢元素聚集带来的质量问题ꎬ并通过一次正火＋回火处理ꎬ改善组织并细化晶粒ꎮ性能热处理阶段ꎬ考虑到表２中的要求ꎬ采用了调质处理ꎬ且淬火过程使用水淬油冷的方法ꎮ４㊀钳杆轴的制造过程我公司通过对冶炼㊁锻造和热处理工艺精确把控ꎬ获得了满足工艺要求的中间坯料ꎬ并成功制造出该钳杆轴锻件(如图８所示)ꎬ虽然锻造过程中出现了轻微折叠的情况ꎬ但可通过加工去除ꎬ尺寸合格ꎬ且按照ＪＢ/Ｔ５０００.１５的Ⅲ级标准超声检测验收合格ꎬ力学性能指标也完全满足标准要求ꎮ５㊀结论(１)钳杆轴锻件冶炼工艺主要有电弧炉冶炼㊁钢包炉精炼㊁真空浇注三个步骤ꎮ(２)台阶孔锻件可以通过多种方式进行锻造成形ꎬ但具体选用哪一种方式需根据锻件的材质㊁结构及质量要求等进行综合考虑ꎮ(３)采用收口锻造成形时ꎬ锻件图要根据锻件实际情况进行设计ꎬ同时借助数值模拟软件辅助确定收口前中间坯的结构尺寸ꎮ(４)收口过程中ꎬ应控制压下量均匀以降低折叠缺陷风险ꎮ(５)通过合理的热处理参数ꎬ得到力学性能合格的产品ꎮ参考文献[１]㊀张成霞ꎬ田志权.台阶孔缸体锻造的新工艺[Ｊ].大型铸锻件ꎬ２００９(３):１８－１９.[２]㊀钟玉ꎬ曹天兰ꎬ梁刚ꎬ等.３０Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ㊁２０Ｃｒ２ＮｉＭｏ和Ｃｒ２Ｎｉ２ＭｏＶ材料的焊接性研究[Ｊ].东方汽轮机ꎬ２０１２(４):２７－３２.[３]㊀徐茂东ꎬ赵晓华.缸体锻件台阶孔锻造[Ｊ].大型铸锻件ꎬ２００７(２):３１－３３.９«大型铸锻件»Ｎｏ.３ＨＥＡＶＹＣＡＳＴＩＮＧＡＮＤＦＯＲＧＩＮＧＭａｙ２０１９。