一種筒類鍛件工藝優(yōu)化

趙　達(dá)

(中國第一重型機(jī)械股份公司鑄鍛鋼事業(yè)部水壓機(jī)鍛造分廠，黑龍江161042)

?

一種筒類鍛件工藝優(yōu)化

趙達(dá)

(中國第一重型機(jī)械股份公司鑄鍛鋼事業(yè)部水壓機(jī)鍛造分廠，黑龍江161042)

根據(jù)產(chǎn)品形狀特征，利用已有附具實(shí)現(xiàn)異型筒體鍛造工藝優(yōu)化，減少加工余量，降低生產(chǎn)成本。

筒類鍛件；鍛造工藝；優(yōu)化

產(chǎn)品為某水輪機(jī)大軸的軸身，零件形狀不同于常規(guī)筒類鍛件，外圓有變徑且落差較大。尺寸如圖1所示。

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，該產(chǎn)品只能鍛成外徑一致等壁厚的長筒類鍛件。減少加工余量，提高鍛件質(zhì)量是我們必須要解決的一道難題。

文章以該產(chǎn)品為例，講述如何利用現(xiàn)有附具且合理的鍛造異型鍛件的方法的研究。

1　優(yōu)化前的鍛造工藝

1.1鍛件圖

鍛件圖如圖2所示。

1.2鍛造工藝參數(shù)

鍛造工藝參數(shù)如表1所示。

1.3鍛件變形過程

鍛件變性過程如表2所示。

圖1　水輪機(jī)軸軸身尺寸圖Figure 1　The dimension sketch of turbine shaft body

圖2　鍛件圖Figure 2　The forging drawing表1　鍛造工藝參數(shù)Table 1　Parameters of forging process

鍛件重/t錠型/t利用率(%)鍛件最小壁厚/mm202.3936057480

2　優(yōu)化工藝思路分析

(1)傳統(tǒng)的鍛造方法雖然可行，但是顯然不適合激烈的市場競爭。優(yōu)質(zhì)高效的鍛造出成本最低的鍛件，才能實(shí)現(xiàn)更大的利潤空間，同時(shí)也為贏得更多的市場訂單提供有力保障。

(2)利用設(shè)備優(yōu)勢。隨著150MN水壓機(jī)正式投入使用，大鍛件的生產(chǎn)能力大幅度提高。150MN水壓機(jī)為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鍛件提供了最有利的先決條件。

(3)最終工藝方案確定。減少外徑的余量就需要將該產(chǎn)品的變徑鍛出，這正是最大難點(diǎn)。若投制專用附具，生產(chǎn)成本將會(huì)增加，而且附具生產(chǎn)制造還需要一定周期，易導(dǎo)致產(chǎn)品交貨期無法保證。

保證產(chǎn)品質(zhì)量且縮短生產(chǎn)周期，利用現(xiàn)有附具制定新的合理的工藝方案來爭取利益最大化是唯一出路。

3　優(yōu)化后的鍛造工藝

3.1鍛件圖

鍛件圖如圖3所示。

3.2鍛造工藝參數(shù)

鍛造工藝參數(shù)見表3。

3.3鍛件變形過程

表2　鍛件變性過程Table 2　The deformation process of forging

圖3　優(yōu)化后的鍛件圖Figure 3　The optimized forging drawing表3　優(yōu)化后的鍛造工藝參數(shù)Table 3　Parameters of optimized forging process

鍛件重/t錠型/t利用率(%)鍛件最小壁厚/mm157.3727258T大=480,T小=280

表4　優(yōu)化后的鍛件變性過程Table 4　The optimized deformation process of forging

鍛件變性過程見表4。

3.4操作要點(diǎn)

與傳統(tǒng)的鍛造方案相比較，前三火的鍛造工序基本一致，但后續(xù)火次區(qū)別較大。所以在操作過程中必須注意以下幾點(diǎn)。

3.4.1芯棒拔長下料

(1)精確排料保證拔出外圓臺(tái)階同時(shí)滿足外圓高度差值及長度方向尺寸的要求。

(2)在拔長下料時(shí)要保證壓下量的均勻性，避免端面出現(xiàn)長短面等不利因素。

(3)長度滿足工藝要求即可，其余留量全部保留在直徑方向。

3.4.2馬杠預(yù)擴(kuò)孔

缺少專用擴(kuò)孔砧是本火次最大的難點(diǎn)。鑒于平時(shí)工作經(jīng)驗(yàn)的積累，我們對(duì)本火次的附具進(jìn)行

了巧妙的借用。依據(jù)產(chǎn)品尺寸特點(diǎn)，采用砧板分段擴(kuò)孔的方法進(jìn)行預(yù)擴(kuò)。

但是由于外圓兩個(gè)直徑過渡部分落差達(dá)200mm，壓下量控制不合理會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)孔盲區(qū)，即過渡部分外徑小于其他部分外徑。使鍛件?3 250mm側(cè)的端面出現(xiàn)喇叭口[1]，控制壓下量及鍛造溫度是關(guān)鍵。

3.4.3平砧擴(kuò)孔出成品

本火次需要根據(jù)預(yù)擴(kuò)孔后的尺寸確定工藝參數(shù)。本火次主要工作為利用1 200mm寬上平砧單擴(kuò)過渡圓角部分至工藝要求。

4　結(jié)論

(1)優(yōu)化前后鍛件余量發(fā)生了巨大變化，鍛件重量及錠型明顯降低，每件鍛件重量減少45.02t，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

(2)減少了專用附具的投置，大幅度的降低生產(chǎn)制造成本。

(3)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下減少了加工余量，有效的縮短了生產(chǎn)周期。

(4)近兩年的鍛件市場一直處于低迷狀態(tài)，只有充分的發(fā)揮自身的設(shè)備、附具等資源優(yōu)勢及采用合理的制造工藝，才能真正做到保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)降低制造成本，縮短制造周期，提高合同履約率。為公司提高市場競爭力提供更有力的支持。

[1]劉賀. 超大型變截面內(nèi)孔空心主軸鍛件鍛造工藝研究[J].大型鑄鍛件，2015(6):39-41.

編輯杜青泉

ProcessOptimizationforaKindofShellForging

ZhaoDa

Accordingtotheshapefeaturesofproduct,byadoptingtheexistingauxiliaryappliance,theforgingprocessofspecialshapeshellhasbeenoptimized,soastoreducethemachiningallowanceandtheproductioncost.

shellforging;forgingprocess;optimization

2016—03—17

TG316B