基于TR35Z装置研究和数值模拟的6G32曲轴锻件工艺设计与优化.pdfVIP

基于TR35Z装置研究和数值模拟的 6G32曲轴锻件工艺设计与优化 杜绍贵1 周杰2 胡锋涛2 1．南车资阳机车有限公司曲轴事业部资阳641301；2．重庆大学机械工程学院重庆400044 镦锻能力进行估计，建立描述TR35Z装置运动规律的数学表达式，为6G32曲轴锻件镦锻成形的数值模拟分析提供重要的边 界条件。依据数值模拟分析结果，优化6G32曲轴锻件工艺参数和工装结构尺寸并进行生产验证，成功掌握了TR镦锻工艺并 批量生产出了合格的6G32曲轴锻件。 关键词：TR35Z装置；数值模拟分析；工艺设计与优化 1 前言 杆倾角口的逐渐变小，水平镦粗力逐渐增大，在镦锻 终点时达到最大值，约为压力机名义压力的1．2倍[1]， G32型船用柴油机是广州柴油机厂(以下简称“广 而且水平镦粗分力的变化趋势和曲柄臂变形抗力变化 柴厂”)与中国船舶重工集团71l研究所于2005年合 规律相吻合，所以，TR35Z装置对压力机的压力要求 作开发的新产品，产品技术结构和性能指标处于国内 小。 领先、国际90年代中后期同类产品的先进水平。G32 系列船用柴油机有6缸、8缸、9缸，适合各种客滚船、 3 6G32曲轴锻件工艺设计 油船、集装箱船、散货船、拖轮、渔轮、疏浚工程船 3．16G32曲轴锻件的技术难点 及海军舰船作主机动力之用，广柴厂2005年开始投入 我公司曲轴锻造工程技术人员对TR镦锻工艺和 G32型柴油机的生产。G32型柴油机所装用的核心部 TR35Z装置的认识还处在初级阶段，生产实践中无论 件G32曲轴与MAN机L32／40系列曲轴相比尺寸更 是TR镦锻工艺还是TR35Z镦锻装置都是全新的，没 大，材料采用34CrNi3MoA。投产之初，由于国内采 有任何设计、生产经验可以借鉴。6G32曲轴锻件参数 购不到G32模锻曲轴，广柴厂在国内某公司采购自由 如何合理确定，坯料规格如何适当选择，镦锻工装特 锻曲轴，不仅加工周期长，性价比非常差，而且交货 别是预锻模结构尺寸如何正确设计，都没有把握。 期得不到保证。以6G32曲轴为例，曲轴成品重 6G32曲轴锻件开发的技术难度是相当大的，主要体现 3780Kg，自由锻件重18000Kg，成品材料利用率仅有 在两个方面：一、6G32曲轴锻件是国内目前最大的模 21％。为此，广柴厂迫切希望国内厂家能够提供模锻 锻曲轴锻件，曲拐成形力和输出端法兰成形力大；二、 曲轴以加快G32型柴油机的市场投放速度和价格竞争 首次在国内采用带预镦功能的TR镦锻工艺，对材料 力。我公司从国外技术引进的TR35Z装置由于供方不 的塑性流动规律、模具与工件之间的摩擦条件、预锻 能完成全部技术要求无法终验收正处于停产状态。经 坯料形状对曲柄臂成形的影响等缺乏足够深入的认 过与广柴厂就技术、商务问题交流后，我公司决定承 识。 接G3