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發(fā)布時(shí)間：2026-03-31 人氣：
在大型船舶柴油機(jī)、核電裝備及重型齒輪箱中，空心軸鍛件因其減輕重量、節(jié)約材料和便于布線布管等優(yōu)勢(shì)，正逐步替代部分實(shí)心軸應(yīng)用。然而，從一塊幾十噸重的實(shí)心鋼錠到一個(gè)壁厚均勻、尺寸***的筒體，其制造過程遠(yuǎn)比實(shí)心軸復(fù)雜得多。核心的技術(shù)挑戰(zhàn)，在于如何保證內(nèi)孔的幾何精度與壁厚的均勻性。
目前國(guó)內(nèi)主流的空心軸鍛件生產(chǎn)方式，是針對(duì)中小規(guī)格采用“沖孔+擴(kuò)孔”工藝，針對(duì)特大規(guī)格采用“芯棒拔長(zhǎng)”工藝。以某船用柴油機(jī)曲軸空心主軸（材質(zhì)34CrNiMo6，外徑Φ850mm，內(nèi)徑Φ450mm，長(zhǎng)度3200mm）為例，其生產(chǎn)難點(diǎn)集中在芯棒拔出階段。
在沖孔工序中，傳統(tǒng)的實(shí)心沖頭沖孔容易導(dǎo)致孔壁偏斜，因此我們采用了雙面沖孔法，即從鋼錠兩端同時(shí)沖壓，利用對(duì)稱變形抵消單面受力產(chǎn)生的彎曲力矩。沖孔完成后，鋼錠變成一個(gè)厚壁的荒管，此時(shí)便進(jìn)入了決定成敗的“芯棒拔長(zhǎng)”環(huán)節(jié)。
芯棒的作用不僅是形成內(nèi)孔，更是控制壁厚的模具。在實(shí)際操作中，***大的痛點(diǎn)在于“抱棒”現(xiàn)象。當(dāng)芯棒表面潤(rùn)滑不良或鍛件溫度下降過快時(shí)，金屬收縮會(huì)將芯棒緊緊包裹，不僅拔不出，還可能拉裂鍛件。為此，我們?cè)谛景舯砻嬖O(shè)計(jì)了螺旋形油槽，并在預(yù)熱至250℃后噴涂專用玻璃潤(rùn)滑劑。這種潤(rùn)滑劑在高溫下熔融成玻璃態(tài)，既能隔熱又能潤(rùn)滑，有效解決了抱棒問題。
另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是壁厚均勻性的控制。由于鍛件在芯棒上旋轉(zhuǎn)鍛造，下砧與芯棒的間隙直接決定了壁厚公差。我們引入了“激光測(cè)徑儀”在線監(jiān)測(cè)外徑，并結(jié)合操作機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度編碼器，通過PLC系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整壓下量。一旦發(fā)現(xiàn)某一象限壁厚偏薄，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示操作工在該區(qū)域減少壓下，確保全長(zhǎng)壁厚差控制在±3mm以內(nèi)。
此外，空心軸鍛件的內(nèi)表面質(zhì)量控制常被忽視。如果沖孔后的毛刺未清理干凈，在后續(xù)拔長(zhǎng)中會(huì)被壓入內(nèi)壁形成折疊。因此，在芯棒插入前，必須使用專用內(nèi)刮刀對(duì)孔壁進(jìn)行修整。通過這一系列精細(xì)化的工藝控制，***終產(chǎn)出的空心軸鍛件，其超聲波探傷合格率相比傳統(tǒng)工藝提升了15%，真正實(shí)現(xiàn)了“內(nèi)實(shí)外美”。
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