吊钩自由锻造工艺研究

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吊钩自由锻造工艺研究
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
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摘要:吊钩是起重设备和吊装件的重要连接部件,在锻造的过程中通过工艺参数的控制,保证吊钩的质量,确保设备的安全运行。
关键词:吊钩;自由锻造;工艺研究
1、前言
在当前工业发展的过程中,随着大型装备数量不断增加,起重设备应用的范围在不断的增加,在其中设备中吊钩的质量直接影响到起重设备的运行安全。因此,在其中设备吊钩的制造过程中要保证合理的设计,保证吊钩的锻造质量,为起重设备的安全运行提供保障。
2、工艺设计
2.1锻造
在吊钩零件图中,材料为40Cr,零件质量为4.6kg,技术要求如下。它被平滑地抛光并通过探伤进行检查。
2.2工艺分析与方案设计
钩子是弯曲的锻造产品,成型过程很复杂,需要进行成型过程以确保成型过程具有纵向纤维结构。根据公司设备的当前状态,首先使用缝纫机切割材料,然后使用500公斤的锻锤自由锻造。该技术方案的技术过程:落料,加热,锻造,检验。在钩形锻造产品的锻造过程中,主要过程是拉伸过程和弯曲过程。测试表明,只有在拉拔过程中锻造比大于2的情况下,锻造才具有纤维状结构。因此,在延伸步骤中,锻造比必须大于2[1]
2.3锻件各部位的截面分析及弯曲前锻件示意图
由于钩头的横截面变化很大,每个部分的横截面的形状和面积都不同,因此为了准确计算横截面面积,选择并分析了6个特殊部分。
除了C-C横截面(直径为45mm的圆形)外,所有其他五个横截面均具有类似于梯形的不规则形状。不能使用公式直接计算面积。作者使用填充法将横截面简化为具有近似面积的梯形。以A-A部分所示的零件为例,我们首先使用切割和修补方法将零件简化为近似面积的梯形。该部分的横截面积约为s=(42+17)X67-2=1977毫米,圆的直径约为50毫米[2]。使用相同的方法计算其余部分的横截面积,并转换等面积圆的直径。到六个特殊部分的横截面的质心,将质心线连接成近似的圆弧,最后计算各段之间的距离,并根据相关数据在弯曲之前绘制锻造的毛坯尺寸。
据估计,在弯曲过程中,锻造材料的横截面拉伸并且锻造材料的形状塌陷(横截面形状改变,产品变小,并且由于拉伸,材料的长度变长)。弯曲弧的半径越小,曲率越大。锻钢坯变形较大,因此锻钢坯的横截面积必须适当大于弯曲前成品的横截面积。A-A的横截面积应增加25%至30%。根据弯曲程度,可能需要将其增加大约10%到20%,并且曲率越大,面积越大。锻坯的长度随着截面积的增加而减小,并且两者成反比。
2.4毛坯和加热规格
对锻造产品各部分的横截面分析表明,钩形锻造产品A-A部分所示的部分是钩形锻造产品
所有横截面中最大的横截面积。必须使用直径大于71的圆钢作为方坯,以满足大于2的锻造率要求。根据公司现有的钢材,选择80mm的圆钢,满足锻造速度要求。
3、模具设计
根据对锻造技术性能的分析,锻造需要一套预锻模,最终锻模,修整模和冲模。在预锻步骤中,坯料被适当地分散和弯曲,其形状和尺寸与热锻件(最终锻造模腔)基本相同。弯曲后,将毛坯弄平,并将其放入最终的锻模腔中。最终的锻造模具根据热锻拉丝工艺制成,修边模具用于去除多余的毛刺,冲孔模具去除冲孔和连续的表皮,从而形成最终产品。用于介绍了每个模具的设计功能。
3.1锻造前的模具设计
由于钩头横截面的变化很大,因此设计了鞋头滚动模具以合理地分配毛坯。由于弯曲模具使用皮带轮旋转结构,因此弯曲后坯件的表面不会变形或凹陷,并且在锻造后的锻造产品的表面上会出现诸如断裂的表面缺陷。
3.2最终锻造模具设计
(1)通过热锻拉丝制造,收缩率为1.5%。
(2)在上下模具孔底部的38毫米圆孔周围安装排气,以排出由水和石墨形成的高压气体,并促进型腔中坯料的填充。
(3)闪光灯插槽为开放式结构,没有隔板,厚度为5毫米。
3.3修整模具设计
(1)修整模具采用推剪方法,将插入结构与螺栓结合在一起,不平整模具之间的间隙为1.5mm,与冲头之间留有间隙。
(2)由于模具的切削刃是通过热锻拉深制造的,因此修整后的锻造后无毛刺残留。
(3)冲头和锻造产品之间的接触面应具有遵循热锻造图的结构,以使修整后的锻造产品不会变形。
(4)由于钩体的角长而薄,所以下缘模具的悬臂结构变长,影响模具的强度,因此在下模具上设置了支撑该模具的支撑体,从而大大提高了模具的强度。增强强度并延长模具的使
用寿命。
(5)冲模设计
穿孔的锻造产品,全部带有穿孔和连接皮。该产品的连续蒙皮厚度为5mm,下部模具应成型,以方便毛坯定位。
4、工艺方案分析
4.1铸锭
彩钢板安装工程由于挂钩是重要的承重组件,因此安全性,可靠性和出的性能非常重要。为保证铸锭质量,采用了电炉一次冶炼的真空脱气真空铸造工艺方案。主要控制要点:
(1)为避免有害元素混合,铅,锡,锑,铋等有害元素的含量在整个冶炼过程中均降至规定值以下,其余元素符合技术要求。选择优质的废钢和铁,并准确计算出比例。
kuse006(2)在电炉的初始氧化期间,排出大量炉渣,及时加入炉渣原料,并氧化到熔炉中严格禁止块状进入。
(3)需要足够的精炼时间,在调整合金比例后不能添加炉渣。
(4)对钢水进行真空处理。保持高真空数小时。真空严格控制真空注入过程中,注入后脱模的铸锭注入速率和脱模时间,并在高温下从钢厂中取出铸锭。请把它送到锻造厂。
4.2铸锭被打乱并卸载
锻造比是衡量锻造产品内在质量的重要指标。吊钩由550kN钢锭锻造而成。为确保最大横截面总锻造比超过4.5,请使用WHF锻造工艺(up锻+拉拔长度)以确保锻造了原始钢锭。铸造结构被完全破坏并焊接到核心缺陷上,从而形成致密的金属结构和出的综合机械性能。
4.3钢坯制造
落料过程是确保胎膜锻造顺利进行的重要环节。根据胎膜工具的内孔和搅拌过程控制参数(l050mm)创建坯料。
4.4胎膜不适
由于挂钩大端的横截面较大,因此在使用直接压平时很难锻造一个小的端部卡位。预制,锻造小台阶和嵌入轮胎膜的大边缘避免了锻造梳理台的困难。
4.5展平大边缘
大端坯料的宽度与厚度之比为4:1,并且难以增加宽度。锻造和扁平化使用结合了水平和垂直扁平化的锻造方法。垂直展平方法用于初始展平。由于在此阶段坯料的横截面较大,因此将宽的砧座弄平有助于金属的垂直流动。展平时,应注意控制每个零件的尺寸,尺寸应为400mmx950mmx1600mm。再次压扁时,采用水平压扁方法,最小阻力定律使砧座宽度变宽,以利于金属横向流动,并确保延伸尺寸(水平)满足工艺要求。
4.6成品
修整链接主要确保每个零件的尺寸都满足工艺要求。修剪的关键是两个钳口的过渡弧。需要锻造弧度以降低后处理公差和纤维流线完整性。如果检查弧度不符合要求,则需要进行部分修整。
5、锻造缺陷及解决措施
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从整个锻件的角度来看,产品的工艺设计是合理的,但钩径的IR20角稍有折痕。在变形过程中,空白棒的金属流动平面垂直于棒。您可以通过在拐角处聚集来折痕。由于弯曲杆的厚度不同,所以在流动面上的金属的流动变大或变小,流出的金属的量也变大或变小,断裂向较小的流动侧移动。弯曲的锻造产品的不合理流动平面由锻造结构本身确定,但是锻造结构无法更改。因此,在实际锻造中,请注意不要一次弯曲。用锤子弯曲,稍微弯曲并弯曲几次,或者在敲击时绕轴摆动可减轻或消除折叠现象。
6、结束语
综上所述,在当前起重设备吊钩设计和制造的过程中,要通过生产制造过程的质量控制,通过工艺参数的优化来提升吊钩的质量,为起重设备的稳定运行提供保障。
参考文献
[1]韩晓光.转向架支撑座模锻工艺[J]锻压装备与制造技术,2017,42(6):41—43.
[2]张长义,鲁甫.J.字型吊钩优化设计[J]机械研究与应用.2019,38(10):15—18.
 
-全文完-

本文发布于:2024-09-22 11:24:58,感谢您对本站的认可!

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