發(fā)布時間：2021-04-10 11:28

　　大型船用曲軸作為船舶發(fā)動機的關(guān)鍵部件,有著發(fā)動機“心臟”之稱,其重要性可見一斑。我國現(xiàn)在已經(jīng)成為造船大國,在全球造船業(yè)具有舉足輕重的地位,但是大型船用曲軸仍需大量從國外進口,與日本、韓國等國家相比,我國大型船用曲軸的生產(chǎn)能力不足,因此實現(xiàn)船用大型曲軸的完全國內(nèi)自主化是我國實現(xiàn)從造船大國向造船強國轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。大型組合式船用曲軸制造技術(shù)的關(guān)鍵工序是曲拐的鍛造制坯,曲拐鍛件質(zhì)量的優(yōu)劣不僅直接影響曲軸的綜合性能,也影響其制造成本的高低,進而影響企業(yè)的生存。提高曲拐鍛件的尺寸精度,減少加工余量成為全球曲軸制造技術(shù)競爭的焦點之一。論文以S90大型曲拐為研究對象,依據(jù)大型曲拐的幾何形狀特點,提出了一步反擠、鐓實-反擠和壓槽-反擠三種鍛造成形工藝,以數(shù)值模擬軟件FORGE為分析手段,進行了系統(tǒng)的研究。本文利用FORGE軟件分別對三種成形工藝的過程進行模擬,從鍛件成形質(zhì)量、金屬流動規(guī)律、鍛造成形力的大小、鍛件鍛后溫度場分布以及模具溫度多個方面綜合評價三種成形工藝的優(yōu)劣。比較結(jié)果表明,壓槽-反擠成形工藝綜合性能最佳。進一步地,對壓槽-反擠成形工藝進行深入研究,獲得了最佳工藝參數(shù)。在對壓槽-反擠成形工藝... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

大型組合式船用曲軸

第1章緒論-3-擇自由鍛以及特殊鍛造方法；氣缸直徑大小處于300mm至400mm區(qū)間，常用的方法為自由鍛和特殊鍛造法；氣缸直徑大小在400mm以上，直徑較大時，常采用組合鍛造法[11-12]。下面將介紹幾種常見的曲軸曲拐加工方法。1.3.1自由鍛造法利用自由鍛造法制造曲軸，第一步需要加工出主軸頸，第二步是曲拐的成形，其成形原理是利用位移法得到曲拐，最后一步是通過機械加工切削多余金屬得到曲拐臂[13]，位移法成形曲拐示意圖見圖1-2所示。該方法很少用到模具，因而生產(chǎn)成本較低，廣泛用于單件或者小批量生產(chǎn)中。自由鍛造法的主要劣勢體現(xiàn)在以下幾個方面：一是機械加工余量大，導(dǎo)致材料利用率較低，造成的浪費較大；二是加工出曲拐臂時切斷了金屬纖維，大大削弱了曲軸的強度；三是操作人員勞動強度較大，生產(chǎn)效率較低，上述幾點大大限制了自由鍛造法在曲軸制造的應(yīng)用廣度。圖1-2自由鍛位移法成形曲拐示意圖拔長上下表面切口砧子位錯形成曲拐重復(fù)操作形成另一曲拐1.3.2塊鍛法塊鍛法所用的曲軸毛坯形狀為方塊狀，然后通過機械加工把多余坯料去除，從而形成若干個曲拐[13]，該法成形曲拐的示意圖見圖1-3。用塊鍛法加工曲拐不需要使用模具，并且減少了后續(xù)的機械加工余量，但也同樣存在著切斷金屬纖維流向的問題，因而得到的曲軸強度不高，并且該方法在實際生產(chǎn)中的廢品率較高，所以逐漸被淘汰。坯料鍛出若干曲拐機加工得到單個曲拐圖1-3塊鍛法成形曲拐示意圖

第1章緒論-3-擇自由鍛以及特殊鍛造方法；氣缸直徑大小處于300mm至400mm區(qū)間，常用的方法為自由鍛和特殊鍛造法；氣缸直徑大小在400mm以上，直徑較大時，常采用組合鍛造法[11-12]。下面將介紹幾種常見的曲軸曲拐加工方法。1.3.1自由鍛造法利用自由鍛造法制造曲軸，第一步需要加工出主軸頸，第二步是曲拐的成形，其成形原理是利用位移法得到曲拐，最后一步是通過機械加工切削多余金屬得到曲拐臂[13]，位移法成形曲拐示意圖見圖1-2所示。該方法很少用到模具，因而生產(chǎn)成本較低，廣泛用于單件或者小批量生產(chǎn)中。自由鍛造法的主要劣勢體現(xiàn)在以下幾個方面：一是機械加工余量大，導(dǎo)致材料利用率較低，造成的浪費較大；二是加工出曲拐臂時切斷了金屬纖維，大大削弱了曲軸的強度；三是操作人員勞動強度較大，生產(chǎn)效率較低，上述幾點大大限制了自由鍛造法在曲軸制造的應(yīng)用廣度。圖1-2自由鍛位移法成形曲拐示意圖拔長上下表面切口砧子位錯形成曲拐重復(fù)操作形成另一曲拐1.3.2塊鍛法塊鍛法所用的曲軸毛坯形狀為方塊狀，然后通過機械加工把多余坯料去除，從而形成若干個曲拐[13]，該法成形曲拐的示意圖見圖1-3。用塊鍛法加工曲拐不需要使用模具，并且減少了后續(xù)的機械加工余量，但也同樣存在著切斷金屬纖維流向的問題，因而得到的曲軸強度不高，并且該方法在實際生產(chǎn)中的廢品率較高，所以逐漸被淘汰。坯料鍛出若干曲拐機加工得到單個曲拐圖1-3塊鍛法成形曲拐示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]對推進綠色造船技術(shù)的思考[J]. 張孟秋.  科技風. 2020(07)
[2]2019，韓國造船為何能再次超越[J]. 陳柏全,萬鵬舉,屠佳櫻,王亮.  中國船檢. 2020(02)
[3]崔懷旭 大國曲軸，智造未來[J]. 蘇平.  鍛造與沖壓. 2020(03)
[4]中國船舶工業(yè)70年:歷程、成就及啟示[J]. 胡文龍.  中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊(中). 2019(11)
[5]趙鈺民:給船舶造一顆“中國心”[J]. 馬夢婕.  中國工人. 2019(11)
[6]70年，中國船躍上世界技術(shù)潮頭[J]. 張濤.  中國水運. 2019(10)
[7]曲軸制造工藝研究進展[J]. 盧占盈,王華輝,李佩琪,明玥,游國強.  汽車零部件. 2019(02)
[8]關(guān)于推進綠色造船技術(shù)的建設(shè)與思考[J]. 王績宏,俞國春.  技術(shù)與市場. 2018(12)
[9]超大型船用曲軸關(guān)鍵制造技術(shù)的分析[J]. 張克斌,張帆.  上海電氣技術(shù). 2018(03)
[10]船用曲軸鍛件成形技術(shù)的發(fā)展[J]. 許樹森,任運來,齊作玉.  大型鑄鍛件. 2018(01)

碩士論文
[1]帶三法蘭三通閥體多向模鍛工藝研究[D]. 郭小萬.燕山大學 2018
[2]386Q內(nèi)燃機曲軸多向模鍛成形工藝研究[D]. 高亭.燕山大學 2017
[3]內(nèi)環(huán)筋直筒件旋轉(zhuǎn)擠壓成形折疊缺陷機制研究[D]. 李天宇.中北大學 2017
[4]大型船用曲拐鍛造工藝研究[D]. 張立根.東北大學 2016
[5]大型船用曲軸曲拐鍛造新工藝及工裝研究[D]. 鄭會賽.燕山大學 2012
[6]大型船用曲軸曲拐的擠壓工藝研究[D]. 曹峰華.燕山大學 2011
[7]K98MC-C船用曲軸曲拐鍛造成形工藝研究[D]. 朱文寶.燕山大學 2010
[8]曲軸全纖維彎曲鐓鍛成形技術(shù)RR法、TR法、NTR法對比研究[D]. 陳太生.天津大學 2005



本文編號：3129554