淺析大型自由鍛造液壓機(jī)車間工藝設(shè)計(jì)

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1、文章編號(hào)：1672一O121(2010)02—0064—03大型自由鍛造液壓機(jī)車間工藝設(shè)計(jì)分析呂增印(機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院第一工程所，河南鄭州450007)摘要：介紹了自由鍛造液壓機(jī)車間工藝流程及工藝布置，提出了鍛造跨+爐子跨雙跨和鍛造跨+爐子跨+鍛造跨三跨兩種布置方案，并分析了相應(yīng)優(yōu)缺點(diǎn)。另外，詳細(xì)探討了液壓機(jī)、工業(yè)爐和其他輔助設(shè)備間的配套關(guān)系，液壓機(jī)、工業(yè)爐與廠房的相互影響關(guān)系以及對(duì)公用設(shè)施的要求等。對(duì)大型自由鍛造液壓機(jī)車間的工藝設(shè)計(jì)具有較高的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；車間；自由鍛造液壓機(jī)；工藝

2、設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TG49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B1育仃言采用該種裝爐方式已成為鍛造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。鍛目前，我國(guó)已投入運(yùn)行的8MN～160MN自由鍛造的主要工序?yàn)殓叴趾桶伍L(zhǎng)，為了反映鍛件的變形造液壓機(jī)150多臺(tái)，但是大多數(shù)自由鍛造液壓機(jī)為程度，引入了鍛造比(K)的概念，它是工程上常用的早期的水壓機(jī)，數(shù)控化程度低，生產(chǎn)率低下，需要完變形參數(shù)。典型鍛件的鍛造比見表1。成CNC改造【l】并配備鍛造操作機(jī)，尤其要強(qiáng)化鍛造表1典型鍛件的鍛造比嘲和熱處理工業(yè)爐的現(xiàn)代化改造。鍛件名稱計(jì)算部位總鍛造比我國(guó)大鍛件生產(chǎn)處于“過?！焙汀?/p>

3、短缺”的雙重壓碳素鋼軸合金鋼軸最大截面2．0～2．52．5～3．O力下，即一般大鍛件供大于求；而技術(shù)含量和質(zhì)量要熱軋輥冷軋輥輥身2．5～3．O3．5～5．O求高的大鍛件，如百萬千瓦級(jí)火電和核電用汽輪機(jī)船用軸法蘭軸身>1．5≥3．O轉(zhuǎn)子(超臨界、超超臨界)、特大支承輥、大型高溫高水輪機(jī)空心軸法蘭軸身>1．5≥25壓厚壁筒體、船用大馬力低速柴油機(jī)組合曲軸等鍛曲軸曲拐軸頸≥2．0≥3．O件，我們尚處于生產(chǎn)能力低或不能生產(chǎn)的狀態(tài)?；诖耍ㄟ^對(duì)現(xiàn)有鍛造設(shè)備及32業(yè)爐設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改模塊最大截面≥3．0造或新建鍛造

4、車間，國(guó)內(nèi)企業(yè)掀起了投資高品質(zhì)大汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸身3．5-6．0型自由鍛件制造的熱潮。本文通過對(duì)大型快速鍛造汽輪機(jī)葉輪渦輪盤輪轂輪緣4．0～6．06．0-8．0液壓機(jī)車間的工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)配套設(shè)施的介紹，希航空用大鍛件最大截面6．0～8．0望能對(duì)相關(guān)企業(yè)帶來幫助。大鍛件形體尺寸大，缺陷多，內(nèi)應(yīng)力大，溫度分布不均勻，結(jié)晶、相變復(fù)雜，內(nèi)部熱擴(kuò)散及氫氣擴(kuò)散2工藝設(shè)計(jì)困難。所以，冷卻和熱處理方式多，周期長(zhǎng)、工藝過程2．1工藝流程復(fù)雜l2l。其熱處理方式主要包括鍛后冷卻、退火(低溫大型自由鍛造液壓機(jī)車間(以下

5、簡(jiǎn)稱“液壓機(jī)車退火、中間退火、完全退火、等溫退火等)、正火、回問”)的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，主要為：鋼錠一加熱一鍛火、調(diào)質(zhì)，還有等溫冷卻及起伏等溫退火等，具體熱造(鐓粗、拔長(zhǎng))一熱處理一取樣一(粗車)。液壓機(jī)車處理工藝根據(jù)不同鍛件的要求而定，本文不再贅述。熱處理后的鍛件一般取樣檢測(cè)物理性能，如果需要還可以完成粗車的工序，為下一道半精加工、精加工做好準(zhǔn)備。2．2工藝布置2．2．1設(shè)備選型液壓機(jī)車間主要設(shè)備為自由鍛造液壓機(jī)和工業(yè)爐。液壓機(jī)的最大壓力及其輔助設(shè)備由鋼錠的重量、材質(zhì)決定；而鍛造液壓機(jī)的數(shù)量配置情況由

6、大型鍛件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定。同樣，工業(yè)爐的載間大型鍛件運(yùn)輸或鍛造操作的要求的話，他們也會(huì)重量、工作溫度(升溫速度)、工作尺寸等由鍛件的重成為車間產(chǎn)能提升的瓶頸。液壓機(jī)車間設(shè)備的配置量、材質(zhì)、尺寸、排料方式等決定。另外，需要特別注在鍛壓行業(yè)已形成了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)，詳見表2。意的是壓機(jī)的配置能力必須與工業(yè)爐的配置能力匹2．2．2工藝布置液壓機(jī)車間的典型布置有兩種方配，否則配置低的設(shè)備將制約整個(gè)液壓機(jī)車問的鍛式，如圖la、b所示。件生產(chǎn)能力。圖la液壓機(jī)車間由主跨(鍛造工段)和爐子披另外，作為車間的運(yùn)輸(操作)

7、設(shè)備同樣起著關(guān)屋跨(爐子工段)雙跨組成。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)如鍵的作用，如果這些配套設(shè)備的能力不足以滿足車下：表2液壓機(jī)鍛造能力及配套設(shè)備翻液壓機(jī)鐓粗最大鋼錠拔長(zhǎng)最大鋼錠操作機(jī)鍛造起重機(jī)、翻料機(jī)運(yùn)輸起重機(jī)加熱爐熱處理爐備注公稱壓重量平均對(duì)重量平均對(duì)起重量?jī)A翻力矩△臼起重量臺(tái)起重量△口爐底總面積爐底總面積力，MN／t頸／ram／t頸／ram，t，(kN·m)數(shù)，t數(shù)／t數(shù)／口／臺(tái)數(shù)IE]I臺(tái)數(shù)82．549856345loo115／3124_3／230．25／312．55634875ll0250l20，515

8、0／1Ol36．45／367．56／380／3O150／lOl翻料機(jī)自25241063491406l0-20250-5O0l60103／(5+1保溫)l2O，4l3O，51重10t80／30150／1O2翻料機(jī)自3032l17952140620-40500～lo0Ol651221(5+1保溫)l46．25，41重lot15O／50／102150／301翻料機(jī)自60601496l30198650～80l300～20oOl～2l30230．42