專利名稱：開合式曲拐擠壓裝置及大型船用曲軸曲拐的成形方法
技術領域：
本發明涉及一種擠壓成形裝置，具體涉及一種開合式曲拐擠壓裝置。本發明還涉及一種采用開合式曲拐擠壓裝置的大型船用曲軸曲拐的成形方法。
背景技術：
大型船用發動機的輸出功率一般超過10000馬力。這種發動機中，用于組合式曲軸的曲拐非常大。這種大型曲軸曲拐的制造難度很大。現有的大型曲軸曲拐的鍛造方法有以下幾種:第一種，塊型鍛造法；塊型鍛造法的成形過程如圖1所示，將曲拐毛坯鍛造成一個棱角方塊。這種方法的優點是:形狀簡單，成形容易，無需模具，鍛造火次少；用這一方法鍛制的曲拐余量可適當縮小，將中間的連桿位置割切削除，再機加工成形。這種方法的缺點是:曲拐鍛鋼件的纖維組織在中間被切斷，不連續，對使用性能會有影響。第二種，環鍛法；環鍛法的成形過程如圖2所示，用空心鋼錠或經沖孔的鋼環先鍛出U型毛坯，然后壓出毛坯兩面的錐度，再通過帶有一個模鍛塊的立式毛坯使毛坯成形。這種方法的缺點是:成形困難，工藝復雜，材料利用率和成形性較差，鍛件中還可能出現氣孔等缺陷。第三種，模鍛法；模鍛法的成形過程如圖3所示，首先通過倒棱、鐓粗把鋼錠壓成塊狀毛坯，然后將其放進模腔內，蓋上壓緊模，用水壓機強壓，進一步壓實鋼錠內部疏松等缺陷，最后壓入沖頭劈開，使之成形為左右臂。這種方法的缺點是:設備噸位大，操作困難，后期脫模難。第四種，彎鍛法；彎鍛法的成形過程如圖4所示，先制造成單拐形狀坯料，然后在彎曲模架上彎曲，最后修整成形。這種方法的缺點是:合格率低，能耗高，成本高。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種開合式曲拐擠壓裝置，它可以實現自動脫模。為解決上述技術問題，本發明開合式曲拐擠壓裝置的技術解決方案為:包括橫梁、立柱、垂直滑塊、連桿裝置、水平滑塊，底板的兩邊分別設置有橫梁，兩個橫梁之間通過多根立柱固定連接；橫梁的內側活動連接垂直滑塊，垂直滑塊通過連桿裝置與水平滑塊活動連接；水平滑塊連接邊模，兩個邊模之間的底板上固定設置有底模，兩個邊模與底模組成擠壓型腔；所述垂直滑塊的底部連接垂直缸，所述水平滑塊的外側通過水平缸連接橫梁。所述垂直滑塊的一側設置有鎖緊氣缸。所述橫梁與底板之間通過軌道連接。所述底板上設置有定位裝置，用于將底板固定在移動工作臺上。所述水平滑塊通過導向軌連接立柱。
所述垂直滑塊通過導向槽與橫梁活動連接。本發明還提供一種大型船用曲軸曲拐的成形方法，采用開合式曲拐擠壓裝置，用于鍛造外型尺寸不小于700mmX IOOOmmX 2000mm的大型船用曲軸曲拐，包括以下步驟:第一步，制坯；將鋼錠壓成方塊毛坯；第二步，將方塊毛坯置于開合式曲拐擠壓裝置上；將開合式曲拐擠壓裝置的擠壓型腔預熱至300 350°C，使兩個邊模分開，擠壓型腔處于開式狀態，將加熱好的方塊毛坯放入擠壓型腔內；使兩個邊模相互靠攏至夾緊方塊毛坯，固定擠壓型腔；將壓實上模放入擠壓型腔；第三步，采用開合式曲拐擠壓裝置對方塊毛坯進行擠壓；將裝有方塊毛坯的開合式曲拐擠壓裝置置于移動工作臺上，并通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移入水壓機，通過水壓機將壓實上模壓下，使方塊毛坯壓入底模內，直至坯料充滿擠壓型腔；第四步，形成曲拐臂；通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移出水壓機，吊出壓實上模，并將沖刀與壓機連接；通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移入水壓機，通過水壓機將沖刀壓下，使壓機壓下規定的深度后退出沖刀，從而形成兩個曲拐臂；第五步，帶動兩個邊模分離，吊出工件；第六步，使工件進爐熱處理。本發明可以達到的技術效果是:本發明能夠實現快速脫模，從而縮短產品的制造周期，工序短，效率高。本發明能夠實現自動脫模，連續化程度高，操作簡單。本發明能夠大大減小機加工余量，提高材料的利用率。本發明所制造的大型船用曲軸曲拐的金屬流線性好，組織致密，機械性能好。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明:圖1為現有技術塊型鍛造法的成形過程的示意圖；圖2為現有技術環鍛法的成形過程的示意圖；圖3為現有技術模鍛法的成形過程的示意圖；圖4為現有技術彎鍛法的成形過程的示意圖；圖5為本發明開合式曲拐擠壓裝置的示意圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為圖5的側視圖；圖8為本發明所采用的壓實上模的示意圖；圖9為方塊毛還的不意圖；圖10為圖9的側視圖；圖11為采用本發明大型船用曲軸曲拐的成形方法所制成的工件的示意圖；圖12為圖11的側視圖13為大型船用曲軸曲拐的示意圖；圖14為圖13的側視圖。圖中附圖標記說明:I為底板，2為橫梁，3為垂直缸， 4為連桿裝置，5為立柱，6為鎖緊氣缸，7為水平滑塊，8為垂直滑塊，9為水平缸， 10為邊模，11為底模。
具體實施例方式本發明大型船用曲軸曲拐的成形方法，采用開合式曲拐擠壓裝置，用于鍛造如圖13、圖14所示的大型船用曲軸曲拐，曲拐的外型尺寸不小于700mmX IOOOmmX 2000mm，包括以下步驟:第一步，制坯；通過倒棱、鐓粗、拔長將鋼錠壓成符合要求的方塊毛坯，如圖9、圖10所示；第二步，將方塊毛坯置于開合式曲拐擠壓裝置上；開合式曲拐擠壓裝置如圖5至圖7所示，包括橫梁2、立柱5、垂直滑塊8、連桿裝置
4、水平滑塊7，底板I的兩邊分別設置有橫梁2，兩個橫梁2之間通過四根立柱5固定連接；橫梁2的內側活動連接垂直滑塊8，垂直滑塊8通過連桿裝置4與水平滑塊7活動連接；水平滑塊7連接邊模10 ;兩個邊模10之間的底板I上固定設置有底模11 ;兩個邊模10與底模11組成擠壓型腔；垂直滑塊8的底部連接垂直缸3，垂直滑塊8的一側設置有鎖緊氣缸6 ;水平滑塊7的外側通過水平缸9連接橫梁2 ;垂直缸3設置于底板I上；橫梁2與底板I之間通過軌道連接，橫梁2能夠相對于底板I微動。底板I上設置有定位裝置，可以將其固定在移動工作臺上。 水平滑塊7通過導向軌連接立柱5，垂直滑塊8通過T字型導向槽與橫梁2活動連接，從而能夠使水平滑塊7和垂直滑塊8精確移動，以確保工件在鍛造過程中產生的偏心控制在要求范圍內，保證產品合格率。開合式曲拐擠壓裝置的工作原理是:通過垂直缸3帶動垂直滑塊8向上移動，垂直滑塊8的移動帶動連桿裝置4活動，從而帶動水平滑塊7向右平移，使兩個邊模10分開，此時將工件放在底模11上；通過垂直缸3帶動垂直滑塊8向下移動，通過水平缸9帶動水平滑塊7向左平移，使兩個邊模10靠近，直至將工件夾緊；此時通過鎖緊氣缸6將垂直滑塊8鎖緊。將開合式曲拐擠壓裝置的擠壓型腔預熱至300 350°C，通過垂直缸3將垂直滑塊8頂起，帶動兩個水平滑塊7反向移動，使兩個邊模10分開，擠壓型腔處于開式狀態，將加熱好的方塊毛坯放入擠壓型腔內；使垂直缸3回程，通過水平缸9將水平滑塊7水平頂出，使兩個邊模10相互靠攏至夾緊方塊毛坯，通過鎖緊氣缸6將垂直滑塊8鎖緊以固定擠壓型腔；將壓實上模放入擠壓型腔；第三步，采用開合式曲拐擠壓裝置對方塊毛坯進行擠壓；將裝有方塊毛坯的開合式曲拐擠壓裝置置于移動工作臺上，并通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移入水壓機，通過水壓機將壓實上模壓下，使方塊毛坯壓入底模11內，直至坯料充滿擠壓型腔；如圖8所示，由于壓實上模的底部為弧形，在壓實過程中，受模具形狀的限制，曲拐上臂端被壓成弧形，同時曲拐銷也一次成型，從而能夠大大提高機械性能，減小機械加工余量，提高材料的利用率。第四步，形成曲拐臂；通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移出水壓機，吊出壓實上模，并將沖刀與壓機連接；通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移入水壓機，通過水壓機將沖刀壓下，使壓機壓下規定的深度后退出沖刀，從而形成兩個曲拐臂，形成如圖11、圖12所示的工件；第五步，松開鎖緊氣缸6，通過垂直缸3將垂直滑塊8頂起，帶動兩個邊模10分離，吊出工件；第六步，使工件進爐熱處理。本發明可生產各種機型的大型船用曲軸曲拐。
權利要求
1.一種開合式曲拐擠壓裝置，其特征在于，所述開合式曲拐擠壓裝置包括橫梁、立柱、垂直滑塊、連桿裝置、水平滑塊，底板的兩邊分別設置有橫梁，兩個橫梁之間通過多根立柱固定連接；橫梁的內側活動連接垂直滑塊，垂直滑塊通過連桿裝置與水平滑塊活動連接；水平滑塊連接邊模，兩個邊模之間的底板上固定設置有底模，兩個邊模與底模組成擠壓型腔；所述垂直滑塊的底部連接垂直缸，所述水平滑塊的外側通過水平缸連接橫梁。
2.根據權利要求1所述的開合式曲拐擠壓裝置，其特征在于，所述垂直滑塊的一側設置有鎖緊氣缸。
3.根據權利要求1所述的開合式曲拐擠壓裝置，其特征在于，所述橫梁與底板之間通過軌道連接。
4.根據權利要求1所述的開合式曲拐擠壓裝置，其特征在于，所述底板上設置有定位裝置，用于將底板固定在移動工作臺上。
5.根據權利要求1所述的開合式曲拐擠壓裝置，其特征在于，所述水平滑塊通過導向軌連接立柱。
6.根據權利要求1或5所述的開合式曲拐擠壓裝置，其特征在于，所述垂直滑塊通過導向槽與橫梁活動連接。
7.一種大型船用曲軸曲拐的成形方法，其特征在于，采用權利要求1所述的開合式曲拐擠壓裝置，用于鍛造外型尺寸不小于700mmX IOOOmmX 2000mm的大型船用曲軸曲拐，包括以下步驟: 第一步，制坯；將鋼錠壓成方塊毛坯； 第二步，將方塊毛坯置于開合式曲拐擠壓裝置上； 將開合式曲拐擠壓裝置的擠壓型腔預熱至300 350°C，使兩個邊模分開，擠壓型腔處于開式狀態，將加熱好的方塊毛坯放入擠壓型腔內； 使兩個邊模相互靠攏至夾緊方塊毛坯，固定擠壓型腔；將壓實上模放入擠壓型腔； 第三步，采用開合式曲拐擠壓裝置對方塊毛坯進行擠壓； 將裝有方塊毛坯的開合式曲拐擠壓裝置置于移動工作臺上，并通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移入水壓機，通過水壓機將壓實上模壓下，使方塊毛坯壓入底模內，直至坯料充滿擠壓型腔； 第四步，形成曲拐臂； 通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移出水壓機，吊出壓實上模，并將沖刀與壓機連接；通過移動工作臺將開合式曲拐擠壓裝置移入水壓機，通過水壓機將沖刀壓下，使壓機壓下規定的深度后退出沖刀，從而形成兩個曲拐臂； 第五步，帶動兩個邊模分離，吊出工件； 第六步，使工件進爐熱處理。
全文摘要
本發明公開了一種開合式曲拐擠壓裝置，包括橫梁、立柱、垂直滑塊、連桿裝置、水平滑塊，底板的兩邊分別設置有橫梁，兩個橫梁之間通過多根立柱固定連接；橫梁的內側活動連接垂直滑塊，垂直滑塊通過連桿裝置與水平滑塊活動連接；水平滑塊連接邊模，兩個邊模之間的底板上固定設置有底模，兩個邊模與底模組成擠壓型腔；所述垂直滑塊的底部連接垂直缸，所述水平滑塊的外側通過水平缸連接橫梁。本發明能夠實現自動脫模，連續化程度高，操作簡單。本發明能夠大大減小機加工余量，提高材料的利用率。本發明所制造的大型船用曲軸曲拐的金屬流線性好，組織致密，機械性能好。本發明還公開了一種采用開合式曲拐擠壓裝置的大型船用曲軸曲拐的成形方法。
文檔編號B21C23/21GK103100570SQ201110360068
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者曹峰華, 任運來, 吳鵬, 齊作玉 申請人:上海重型機器廠有限公司