大型空心環(huán)類鍛件沖孔用十字對(duì)中量規(guī)設(shè)計(jì)

楊曉禹

(中國(guó)一重天津重型裝備工程研究有限公司，天津300457)

重型容器鍛件如加氫反應(yīng)器筒體、核電壓力容器中的堆芯筒體、蒸汽發(fā)生器的上下筒體以及錐形筒體等空心鍛件的鍛造過(guò)程包括：鐓粗、沖孔、芯棒拔長(zhǎng)、擴(kuò)孔出成品。其中對(duì)筒節(jié)鍛件的形狀、尺寸、質(zhì)量影響較為關(guān)鍵的一步是沖孔。如果沖孔中心線與坯料中心線偏離較大，鍛件在后續(xù)的拔長(zhǎng)、擴(kuò)孔成形過(guò)程中很容易使筒體呈橢圓。雖然在后續(xù)的擴(kuò)孔中可以通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)孔砧子與坯料的位置關(guān)系，或通過(guò)調(diào)整馬架的高度差來(lái)消除橢圓，但是生產(chǎn)中操作難度很大。

實(shí)際生產(chǎn)中，重型容器由于鍛坯尺寸大，溫度高工人不便于接近，同時(shí)也沒(méi)有合適的量具來(lái)使沖孔用的頭沖子與坯料對(duì)中。生產(chǎn)中一般是兩個(gè)工人視線在同一水平面內(nèi)呈90°角，通過(guò)目測(cè)坯料上端面外圓與頭沖子外圓之間前后、左右的距離來(lái)大概判斷對(duì)中。這樣人為因素、偶然因素影響很大，同時(shí)這種過(guò)程耗時(shí)較多，對(duì)高溫鍛造成形是很不利的。因此，迫切需要開發(fā)設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便易行，不增加崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度的對(duì)中找正工具。

1 量規(guī)設(shè)計(jì)

在生產(chǎn)中一般是用吊鉤或吊鏈將頭沖子先起吊到坯料上端面，然后通過(guò)兩個(gè)工人視線在同一水平面內(nèi)采用正交的方式，在兩個(gè)垂直方向?qū)χ衼?lái)確定頭沖子與坯料間的對(duì)中關(guān)系。據(jù)此，設(shè)計(jì)了大型空心環(huán)鍛件沖孔用十字對(duì)中量規(guī)見(jiàn)圖1。

在中間環(huán)體上正交布置四個(gè)量尺，量尺通過(guò)焊接在環(huán)體上的量尺夾持結(jié)構(gòu)夾持，在不用時(shí)可以將其抽出，便于存放。同時(shí)環(huán)體上焊接起吊結(jié)構(gòu)，用于將整個(gè)量規(guī)掛到天車鏈條上。量尺上的尺寸每100 mm做數(shù)字標(biāo)識(shí)，量尺最小刻度為cm級(jí)，這樣可以使字體較大，便于在較遠(yuǎn)處讀取，精度也能滿足生產(chǎn)需要。在測(cè)量時(shí)讀取數(shù)m，再加上中間環(huán)體外壁半徑R，即m+R為測(cè)得半徑值，測(cè)得同一直徑上的兩個(gè)值后相減除2即為量規(guī)需要調(diào)整值。直至兩個(gè)方向均對(duì)中為止。

2 十字對(duì)中量規(guī)使用方法

(1)找合適尺寸的頭沖子；

(2)將量規(guī)環(huán)體套上頭沖子，均勻調(diào)節(jié)量規(guī)環(huán)體上的調(diào)節(jié)螺栓，使環(huán)體與頭沖子間隙均勻；

(3)把四個(gè)量尺插入尺槽中，并插好銷子；

(4)量規(guī)兩付鏈條掛到天車鏈條下端；

圖1 十字對(duì)中量規(guī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖Figure 1 Sketch of cross-shaped centering alignment gauge design

1—天車鏈條 2—銷軸 3—鋼索 4—十字對(duì)中量規(guī)起吊鏈條 5—頭沖子 6—十字對(duì)中量規(guī)圖2 十字對(duì)中量規(guī)的使用過(guò)程簡(jiǎn)圖Figure 2 Sketch of cross-shaped centering alignment gauge using method

(5)將系好鋼索的銷軸插入頭沖子銷孔；

(6)天車鏈條掛上銷軸兩端，這時(shí)可以開動(dòng)天車起吊頭沖子連同十字對(duì)中量規(guī)到坯料上端，進(jìn)行對(duì)中，使用過(guò)程見(jiàn)圖2；

(7)頭沖子與坯料對(duì)中結(jié)束，天車鏈條稍微落下，用鋼索從頭沖子銷孔中拉出銷軸，然后天車起吊，這樣十字量規(guī)可以從坯料頂部吊下。整個(gè)對(duì)中工作結(jié)束。

3 優(yōu)點(diǎn)與不足

為解決生產(chǎn)中的難題，根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合沖孔時(shí)頭沖子與坯料的對(duì)中過(guò)程及其工作原理，設(shè)計(jì)了十字對(duì)中量規(guī)。該設(shè)計(jì)滿足了生產(chǎn)需要，簡(jiǎn)便易行，沒(méi)有增加操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)和不足之處：

(1)相對(duì)提高了對(duì)中精度，有利于提高空心類鍛件質(zhì)量；

(2)通過(guò)使用十字對(duì)中量規(guī)可以大大減少對(duì)中時(shí)間，有利于提高筒節(jié)生產(chǎn)效率；

(3)鍛件坯料可以較高溫度返爐，有利于節(jié)能；

(4)量尺在操作過(guò)程中由于接觸高溫坯料而易變形或被撞彎；

(5)量尺刻度在每次使用時(shí)需要用粉筆涂亮刻度數(shù)字。