摘要:介紹了一種大噸位雙鉤的鍛造新工藝。該工藝減輕了工人的勞動強度,提高了鍛件的使用性能,完善了鍛件工藝的可靠性。
關鍵詞:大噸位雙鉤;鍛造工藝
一、前言
60t雙鉤是鐵路吊車上的一個起重部件,其產品質量的好壞直接影響吊車工作的安全。我廠原無成熟的鍛造成形工藝。經理論分析和實踐摸索,總結出了一條較合理的鍛造工藝方法。本文對此新成形工藝研究作一概略的介紹。
圖1是60t雙鉤零件圖,圖2是60t雙鉤鍛件圖。
圖1
圖2
二、原鍛造成形工藝
60噸雙鉤原鍛造成形工藝過程如圖3所示。
圖3
1.下料2.鍛坯3.拔長桿部4.拍扁頭部成梢形
5.沖雙孔6.氣割成鉤形7.鏟磨頭部
顯然,原鍛造工藝成形用于制造特大型雙鉤是不合理的。其主要缺點:
(1)鉤體外形用氣割成形,氣割后切口易產生裂紋,且外形余肉很難切除。同時雙鉤處流線被切斷,降低了該件的機械性能和使用壽命。
(2)鉤體拍餅制造的坯料,氣割鉤形時余邊大小不均,有時還會出現缺肉現象。
(3)材料浪費大。
(4)工人勞動強度大。
三、新鍛造成形工藝
為了克服原工藝雙鉤鉤部流線被切斷的缺點,經分析,提出了如圖4所示的鍛造60t雙鉤的新工藝。
圖4
1.拔長桿部2.拍扁頭部3.鐓粗頭部4.拔長左尖部
5.拔長右尖部6.摔左右尖部7.水冷桿部8.彎雙尖
9.頭部燜形10.整形
新鍛造成形工藝生產的雙鉤避免了原鍛造工藝的缺陷,制定了一套比較合理的鍛造工藝方法。原鍛造工藝生產的雙鉤鍛件,沿軸向中心延伸的鍛造流線纖維切斷,致使該件受力部位強度降低。而現鍛造工藝生產的鍛件中心產生沿軸向延伸的流線,使該件受力縱向部位韌性指標獲得顯著提高。同時雙鉤各部鍛造比的增大,鍛件晶粒度細化,內部組織的致密,金相組織呈不規則網狀等大大提高了雙鉤的承載能力和機械性能。我廠100t吊車雙鉤曾用60t雙鉤(材質20Cr)代用,其使用狀態良好,各項性能指標均達到使用要求。
為了完善上述新鍛造成形工藝,進行了下述工藝試驗:鉤體鐓拔試驗、開式扣模試驗。下面對這些試驗進行簡要介紹。
1.鉤體鐓拔試驗
鉤尖拔長,鉤體鐓拔是關鍵,拔桿及鉤體拍扁后,放入鐓拔胎膜中輕輕錘擊鉤頭上的壓板,盡量使坯料向兩邊均勻擠走,如圖5所示。
圖5
1.開坯壓板2.鍛件3.鑲塊模4.專用錘砧5.操作鉗口
2.自由拔長鉤尖試驗
自由拔長鉤尖時,因吊鉤整體質量大,工人操作很困難,必須借助單臂吊,用大號環鉗夾鉤桿根部操作,如圖6所示。鍛件翻轉采用兩根鋼管分別插入套環的環鉗把中央,雙向反復轉動來自由拔長鉤尖部,尺寸接近圖紙要求后用梢摔子摔光滑。
圖6
1.砧子2.鍛件3.鏈子4.專用鉗子5.卡緊環
6.轉動杠桿
3.雙鉤尖部彎曲試驗
鉤的雙尖部按工藝尺寸摔后,彎曲成形是雙鉤的又一關鍵。由于雙鉤頭部以鉤桿為中心,鉤尖將雙向彎成月牙形,需用特制的工裝才能達到,而且彎曲中鉤桿不能變形,因此雙鉤加熱后出爐必須先用天車吊住鉤頭,桿部浸入預先準備好的水桶中速冷。然后,取出調轉180°放入帶滾輪的彎曲槽中,擺正后錘擊鉤桿,使雙鉤彎成月牙形。如圖7所示。
圖7
1.鍛件2.滾輪3.彎曲槽
4.開式扣模成形試驗
為了將雙鉤的圓截面(圖8a)成形為上寬下窄的截面(圖8b),采用開式扣模拍扁鍛造成形的方法(圖9)成形為所需的形狀。在設計扣模雙鉤環部時,凸臺要高于雙鉤側剖面中心線,以便定位準確。
圖8
圖9
1.上模2.下模3.坯料
5.錘上修正試驗
雙鉤用開式扣模鍛造后,正面成月牙形(圖10a),頭部偏移需在錘上修正,雙鉤雙環部必須加模芯以便修正時不致走形,并用半圓摔子墊在上面,邊修正邊用樣板校核如圖10b所示。
圖10
1.錘頭2.半圓摔3.坯料4.圓芯
四、結論
試制結果表明,新成形工藝和舊成形工藝相比有以下優點:
(1)鍛件的材料利用率由65.7%提高至92.0%。
(2)減輕了工人的勞動強度。
(3)成品率達99.7%,保證了尺寸公差及表面質量。
(4)提高了雙鉤的承載能力,使用壽命和安全系數。
(5)提高了雙鉤的表面粗糙度及機械性能。
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