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《我的BJ邻人漫画免费在线阅读第1章:第1章:快递-加豆漫画》视频说明：可以说他就是北海十八国青年一代的最强者属于青年至尊人物S90级船用曲拐挤压成形试生产研究2023-02-07 08:00·MouldDaily模具天天报曲轴是机械转达动力与运动或运动方法转换的零件普遍用于以内燃机为动力的机械在大型船舶中曲轴被誉为心脏中的部件肩负船舶发动无邪力的输出是整个机械动力系统的推动源[1-3]大型船舶的曲轴服役中既肩负重大的载荷又事情于湿润、酸性的情形中因此其物理性能要求高如强度、刚度以及耐磨性等；曲轴在组织上也要求严酷必需内部缺陷数目少纤维组织漫衍合理别的还要求锻件的质料使用率高以期抵达优异的制造经济效益当曲轴的尺寸、质量较量大时实现其整体制造有手艺与经济两方面的难题因此当主轴颈凌驾300 mm后接纳组合结构由4种零件组合而成即输入端、曲拐、主轴颈和输出端其中曲拐是形状重大、质量大、数目多和承载重大的零件图1所示为S90级曲轴和装配前的曲拐零件曲轴质量为19.8×103 kg图1 S90级曲轴和装配前的曲拐零件为包管大型船舶航行的清静性曲拐接纳冶炼铸锭、铸造制坯、切削加工和热处置惩罚的工艺举行生产铸造起着改善铸锭组织、为切削加工提供优异形状的坯料、为热处置惩罚做好组织准备的作用曲拐铸造工艺履历了如下生长历程（1）块锻法：凭证曲拐的尺寸将钢锭铸造生长方体状然后按曲拐厚度分段切开获得曲拐锻坯如图2所示其特点是铸造成形容易不需要工装模具铸造火次少但金属纤维漫衍不对理质料使用率低后续加工量大经济效益差已被镌汰[4]图2 曲拐块锻法（2）环锻法：接纳中空钢锭或冲孔的锻坯举行扩孔再锻成扁方环从中心切断成形为U型坯料获得2个曲拐锻件如图3所示其特点是质料使用率能提高镌汰了后续切削的事情量金属纤维一连、漫衍合理但锻件成形工序多且重大工装模具替换多效率低以是应用较少图3 曲拐环锻法（a）冲 孔 （b）锻扁方环 （c）环切断（3）弯锻法：其是现在海内外应用最多的要领将钢锭锻成曲拐睁开的形状然后弯曲成形压平修整获得锻件如图4所示其特点是金属纤维一连漫衍合理工装模具简朴操作利便成形容易但在曲拐销处容易爆发折叠、超宽、缺料等缺陷且锻件质料使用率低现在多用于小批量生产图4 曲拐弯锻法（a）制 坯 （b）弯 曲 （c）压 平 （d）锻 件（4）台模锻法：钢锭先锻生长方形截面的毛坯然后放入浅凹模中成形曲拐颈端再从上端沿对称面将坯料切开放倒拔长两臂并精整如图5所示其主要弱点：①施压工序多需接纳3种凸模顺序施压替换凸模频仍、时间长降低了生产效率；②生产的锻件尺寸精度差质料使用率低后续加工量大手艺与经济效益较差图5 曲拐台模锻法（a）上、下两头压凹 （b）压曲拐颈端成形 （c）曲臂拔长 （d）曲臂精整鉴于海内外曲拐铸造手艺的不完善和机械制造业的生产与生长对其重大的需求现研究一种新的挤压手艺生产曲拐曲拐挤压成形手艺01曲拐铸造难点组合曲轴用于大型船舶及其它大型机械对其需求虽有一定的数目但远少于用于通俗车辆的小尺寸曲轴的数目就大型船舶制造需求的组合曲轴约需500~800根响应曲拐的数目为4 000~ 6 000个其曲拐的质量在10×103 kg以上实现曲拐近净铸造保存以下难点（1）难以接纳通例的模锻工艺通常小尺寸曲轴的生产是接纳专用模锻生产线如机械压力机热模锻、液压螺旋压力机模锻以及锤上模锻生产线既能较好地知足产品手艺要求又知足大批量生产且投资不大然而曲拐质量大所需生产线装备的压力大投资大又因产量少装备开动率低导致手艺与经济的综合效益差现在还没有曲拐模锻专用生产线其铸造都是在通用锻压装备上举行如大型自由锻液压机或挤压液压机这给提高曲拐锻件的尺寸精度和生产效率造成了难题（2）曲拐的尺寸大形状重大由图1可知曲拐不但尺寸大并且形状重大加热保温时间长外貌氧化严重粘连的氧化皮易造成外貌局部凹坑而缺料；通用锻压装备难以成形重大的形状这使实现曲拐的小余量铸造越发难题也是现在曲拐锻件质料使用率低的缘故原由之一现在曲拐锻件与交货零件的质量比为2.1∶1即锻件质料使用率不到50%（3）实现高生产效率和低能耗难题通常电站用锻件的价钱高于船用锻件的价钱如转子价钱是曲拐的近2倍但曲拐的形状要比转子重大其铸造成形需要的火次多中心需替换的工具与辅具多实现高生产效率和低能耗难题02曲拐挤压成形方法选择1.2.1 曲拐的形状特点与成形方法选择由图1（a）、（b）可知大型曲拐由两曲臂和连杆颈组成曲臂与曲轴主轴颈毗连的一端称为曲拐的主轴颈端因服役与组装的需求此端为半圆形并开有大的主轴孔；另一端与连杆颈制为一体常称为连杆颈端因对称关系曲拐成U形为减小旋转运动的质量此端设计为近似锥状截面；曲臂的中心段靠近矩形厚板间距较窄通常小于两臂的壁厚[8]基于大型曲拐的形状特点接纳挤压方法成形较量合适其缘故原由：①除两头外两臂形状和其间距都近似为等截面且长度较长适合挤压成形；②连杆颈和两臂间距可一次挤压成形；③两头部的形状可借助挤压凸模与凹模两头施压成形1.2.2 曲拐形状及挤压工序的制订由于曲拐的尺寸质量大现在没有合适的轧制坯料只能接纳冶炼、铸锭、锻制坯的生产工艺详细工艺流程：冶炼→铸锭→加热→自由锻制坯→加热→外貌整理→挤压成形→热处置惩罚→切削加工挤压前的坯料形状为长方体形如图6（a）所示形状简朴便于自由锻制坯也便于挤压前的外貌整理图6 曲拐的挤压成形（a）坯料形状 （b）挤压后曲拐形状由图1可知曲拐的主轴孔径较大受装备的运动自由度少和孔局部壁薄的限制直接铸造难题留待后续切削加工制造若接纳挤压成形不但可节约质料并且可镌汰响应的切削加工量挤压后的曲拐如图6（b）所示03曲拐挤压模的结构与工艺历程曲拐挤压模结构图7所示为曲拐挤压模结构由挤压凸模、挤压筒和挤压凹模组成图7 曲拐挤压模结构曲拐挤压成形历程（1）挤压模位于挤压无邪梁与移动事情台之间挤压筒牢靠在移动事情台上挤压凸模牢靠在动梁下面挤压模中心线与挤压机中线重合为便于将坯料放入挤压凹模内挤压前需将挤压凹模随挤压筒从挤压机正下方移出曲拐的挤压坯料质量为10×103 kg以上加热后的坯料需用吊钳夹置放入凹模如图8所示图8 移出挤压筒安排坯料（2）坯料放入凹模后需将凹模随挤压筒移到挤压机的事情位置挤压模中心线与挤压机中线重合挤压无邪梁发动挤压凸模下行举行挤压直至挤压凸模到划定的位置完成曲拐的挤压成形如图9所示图9 移入挤压筒并挤压成形（3）完成曲拐的挤压成形后为镌汰模具受热回火和取出挤压成形的曲拐挤压凸模在挤压无邪梁发动下迅速退回脱离挤压凹模如图10所示图10 挤压凸模退出（4）挤压凸模退出后挤压机的下顶出机构将成形的曲拐顶出挤压凹模随挤压筒从挤压位置移出再使用吊钳将挤压成形曲拐取走如图11所示随后举行下一次的曲拐挤压成形云云循环完成曲拐挤压生产图11 取出挤压成形的曲拐曲拐挤压成形的数值模拟研究为验证曲拐挤压成形手艺计划的可行性相识挤压成形历程中质料的流动纪律和变形漫衍盘算挤压成形所需的载荷接纳数值模拟要领举行研究01曲拐挤压成形的数值模拟力学模子接纳铸造商业软件forge举行数值模拟挤压模的质料选用模具钢L6坯料挤压变形的初始温度为1 230 ℃模具的预热温度为350 ℃挤压速率为30 mm/s接纳常摩擦条件摩擦因子取0.7模具零件与坯料间的换热系数为60 W/(m2?℃)数值模拟的力学模子如图12所示图12 数值模拟的力学模子（a）正视图 （b）侧视图曲拐挤压成形历程的模拟为相识曲拐挤压成形的历程在凸模的挤压行程中取6个行程点视察坯料的变形划分是初始毛坯、挤压行程划分为20%、40%、60%、80%、100%挤压坯料的成形状态如图13所示图13 曲拐挤压的坯料变形历程数值模拟效果剖析由于曲拐的曲臂厚度大于两臂间距因而凸模较窄挤压成形历程分为2个阶段其分界点约在凸模行程80%处在凸模完成行程的80%前此阶段的变形主要集中在凸模下方与两臂内侧主轴颈端的两臂内侧有一定的塌角其是在挤压的最初阶段形成当凌驾行程的20%后塌角不再转变此阶段主要是劈开坯料、起源形成两臂两头的成形较少曲拐挤压成形的载荷行程曲线如图14所示载荷增大缓慢且较小图14 曲拐挤压成形的载荷行程曲线当凌驾行程的80%后两臂顶端处的坯料最先与凸模接触并逐渐成形此阶段的挤压载荷随行程的增添而迅速增大迫使两头质料流向两头深处完成整个曲拐的成形02曲拐挤压成形的载荷盘算曲拐挤压成形载荷的盘算是选择装备的依据借助载荷-挤压行程的转变曲线可剖析毛坯质料填充模腔的历程由图14可知数值模拟盘算的最大挤压成形载荷为466 MN挤压生产试验显示的最大值为420 MN两者相差不大曲拐挤压成形的生产试验曲拐挤压成形的生产试验包括钢水冶炼、铸锭、钢锭加热、自由锻制坯、坯料加热、坯料外貌整理、挤压成形、锻后热处置惩罚等所有手艺历程现举行曲拐的挤压成形试验试验件是S90曲拐零件交货质量为16.7×103 kg挤压后曲拐坯的质量为 27×103 kg挤压后曲拐坯质量是交货零件的1.61倍挤压机的工程载荷为500 MN挤压历程中液压系统显示挤压力为420 MN曲拐挤压成形的主要工艺历程如图15所示图15 曲拐挤压生产试验生产试验后对挤压成形的曲拐举行尺寸丈量知足曲拐的后序机械加工的尺寸要求试验装备系统显示最大挤压载荷为420 MN说明接纳挤压成形方法举行曲拐生产可行但在大批量生产中需注重以下环节（1）挤压前坯料的形状尺寸精度控制挤压前坯料的形状尺寸精度是影响曲拐挤压成形效果和挤压顺遂举行的主要因素当其精度过低时会导致2种倒运效果：一是坯料尺寸大或形状不规范加热后难以放入挤压筒内导致无法举行挤压；二是坯料尺寸小或形状不规范坯料与挤压筒间隙大且不匀称挤压成形的曲拐两臂是非纷歧壁厚差别大（2）去除坯料的外貌氧化皮曲拐质量大挤压前加热、保温时间长出炉后外貌有一层厚的氧化皮若没有去除清洁会造成局部尺寸缺少而缺乏格同时损伤模具（3）适当提高加热温度曲拐两头形状是最后成形此时端部质料的温度降低较显着变形流动难题端部难以成形饱满也导致挤压载荷提升强烈适当提高加热温度可缓解或消除上述征象▍原文作者:张彦娟 1,2孙统辉 1,2任杰 3张瑞华 1,2▍作者单位：1. 洛阳中重铸锻有限责任公司； 2. 中信重工机械股份有限公司； 3. 上海电机学院真的是这样啊天天能见到的班主任也许结业后再也见不到了