一種筒類鍛件工藝優(yōu)化

趙　達

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

?

一種筒類鍛件工藝優(yōu)化

趙達

(中國第一重型機械股份公司鑄鍛鋼事業(yè)部水壓機鍛造分廠，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，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，才能實現(xiàn)更大的利潤空間，同時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水壓機正式投入使用，大鍛件的生產(chǎn)能力大幅度提高。150MN水壓機為生產(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。若投制專用附具，生產(chǎn)成本將會增加，而且附具生產(chǎn)制造還需要一定周期，易導致產(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

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。

3.4.1芯棒拔長下料

(1)精確排料保證拔出外圓臺階同時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)擴孔

缺少專用擴孔砧是本火次最大的難點。鑒于平時工作經(jīng)驗的積累，我們對本火次的附具進行

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

但是由于外圓兩個直徑過渡部分落差達200mm，壓下量控制不合理會導致擴孔盲區(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平砧擴孔出成品

本火次需要根據(jù)預(yù)擴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