本发明专利技术提供了一种风电空心主轴内孔挤扩成形工艺，具体涉及大型风电主轴制造领域，其包括：提供一坯料，将所述坯料加热至1220℃以上，然后放入成形模具内，将挤扩工装插入所述坯料内，然后将挤压杆的一端与所述挤扩工装连接，使用挤压机对所述挤压杆进行下压，内孔挤扩完成后，将所述挤压杆与所述挤扩工装分离后取出。本发明专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺使用所述成形模具、所述挤扩工装和所述挤压杆对所述坯料进行一次性挤扩成形，所需的挤扩成形力较小，成形速度快，锻造余量小，能够有效提高产品的生产速率，降低产品原材料损耗，降低工人的工作强度。人的工作强度。人的工作强度。
【技术实现步骤摘要】
一种风电空心主轴内孔挤扩成形工艺
[0001]本专利技术涉及大型风电主轴制造领域，特别是涉及一种风电空心主轴内孔挤扩成形工艺。
技术介绍
[0002]随着风电技术的发展，风电主轴具有大型化和轻量化的发展趋势，风电主轴内孔的尺寸不断增大，当风电主轴内孔的直径大于400mm时，一般都会采用空心锻造工艺，空心锻造工艺一般是在冲孔后，伸入芯棒，使用上平下V砧拔长。该工艺存在以下问题：
[0003]1、上平下V砧拔长属于一种上下不对称变形，会造成金属流动不均匀，锻造拔长时，每次的下压量不可能完全一致，每两次锻造之间的搭接也不可能保持一致，导致拔长后会出现壁厚不均匀的现象，给机加工带来困难。由于走料不均匀，拔长后两端面不齐整，需要使用锯或气割等方式对坯料进行处理，即浪费原材料又增长了生产周期。
[0004]2、为了解决壁厚不均匀和长度不齐的问题，需要增加锻造余量，然后用机加工的方式将余量去除，完成锻造，这样不仅会浪费大量的原材料，还会增长生产周期，降低生产效率。
[0005]3、该工艺生产的风电主轴容易出现法兰、轴身、内孔偏心的问题，如果操作不当，甚至会出现法兰端与轴身不垂直的问题，返修难度很大。
[0006]4、该工艺的生产效率很低，3MW以上的风电空心主轴拔长和精修时间在50分钟以上，自动化程度低，工人的劳动强度大。
[0007]使用大型挤压机对内孔挤压成形的成形力较大，以5MW的风电主轴为例，内孔的挤压成形力达到了5万吨，由于挤压成形力较大，导致芯棒和坯料之间的摩擦力很大，芯棒的脱模很困难。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种风电空心主轴内孔挤扩成形工艺，该工艺能降低内孔挤扩成形力，减少锻造余量，提升生产效率。
[0009]为满足上述技术目的及其相关技术目的，本专利技术提供了一种风电空心主轴内孔挤扩成形工艺，其包括：
[0010]提供一坯料，所述坯料的中央设有通孔，所述坯料的一端为法兰端；
[0011]将所述坯料加热至1220℃以上，将所述坯料放入成形模具内，所述成形模具内设有定位槽，所述坯料的法兰端与所述定位槽相匹配，将挤扩工装插入所述法兰端的所述通孔内，然后将挤压杆的一端与所述挤扩工装连接；
[0012]使用挤压机对所述挤压杆进行下压，控制所述挤压机的初始下压速度为20～40mm/s，当下压行程大于或等于1.5m时，将所述挤压机的下压速度提升至60～80mm/s，直至内孔挤扩完成；
[0013]内孔挤扩完成后，将所述挤压杆与所述挤扩工装分离后取出，将所述坯料从所述
成形模具内取出，完成对风电空心主轴内孔的挤扩成形。
[0014]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述成形模具的中央设有坯料孔，所述坯料孔的一端设有定位槽，所述定位槽与所述坯料孔的连接处设有法兰端定位部，所述法兰端定位部与所述法兰端相匹配。
[0015]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述法兰端的所述通孔处设有导向斜面。
[0016]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述挤扩工装包括导向部和挤扩部，所述导向部为圆柱形，所述挤扩部为圆台形，所述挤扩部直径小的一端与所述导向部的一端连接，所述挤扩部的另一端设有挤压杆连接孔，所述挤压杆安装在所述挤压杆连接孔内。
[0017]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述挤扩部与所述导向部连接一端的直径与所述导向部的直径相等，所述挤扩部的侧表面与所述导向部的侧表面形成的钝角大于或等于145
°
。
[0018]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述通孔的直径比所述导向部的直径大5～10mm。
[0019]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述挤压杆的一端设有挤扩工装连接部，所述挤扩工装连接部为圆柱形，所述挤扩工装连接部的直径与所述挤压杆连接孔的直径相等。
[0020]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述挤压杆为圆柱形，所述挤压杆的直径小于所述挤扩部与所述挤压杆连接一端的端面的直径。
[0021]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，使用所述成形模具前，在所述成形模具的内表面上涂抹润滑剂。
[0022]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，使用所述挤扩工装前，在所述挤扩工装的外表面上涂抹润滑剂。
[0023]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述挤扩工装是由H13钢材制成的。
[0024]在本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺一示例中，所述挤压杆是由CrMo钢材制成的。
[0025]本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺使用所述成形模具、所述挤扩工装和所述挤压杆对所述坯料进行一次性挤扩成形，所需的挤扩成形力较小，成形速度快，锻造余量小，能够有效提高产品的生产速率，降低产品原材料损耗，降低工人的工作强度。
附图说明
[0026]图1为本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺中内孔挤扩前的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺中内孔挤扩后的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺中挤扩工装的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺中挤压杆的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺中坯料的结构示意图。
[0031]元件标号说明：
[0032]100、坯料；110、通孔；120、法兰端；130、导向斜面；200、成形模具；210、坯料孔；220、定位槽；230、法兰端定位部；300、挤扩工装；310、导向部；320、挤扩部；330、挤压杆连接孔；400、挤压杆；410、挤扩工装连接部。
具体实施方式
[0033]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0034]当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本专利技术中使用的所有技术和科学术语与本
的技术人员对现有技术的掌握及本专利技术的记载，还可以使用与本专利技术实施例中的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本专利技术。
[0035]请参阅图1和图2，图1为本专利技术风电空心主轴内孔挤扩成形工艺中内孔挤扩前的结构示意图，图2为本专利技术风本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风电空心主轴内孔挤扩成形工艺，其特征在于，包括：提供一坯料，所述坯料的中央设有通孔，所述坯料的一端为法兰端；将所述坯料加热至1220℃以上，将所述坯料放入成形模具内，所述成形模具内设有定位槽，所述坯料的所述法兰端与所述定位槽相匹配，将挤扩工装插入所述通孔内，然后将挤压杆的一端与所述挤扩工装连接；使用挤压机对所述挤压杆进行下压，控制所述挤压机的初始下压速度为20～40mm/s，当下压行程大于或等于1.5m时，将所述挤压机的下压速度提升至60～80mm/s；内孔挤扩完成后，将所述挤压杆与所述挤扩工装分离后取出，将所述坯料从所述成形模具内取出，完成对风电空心主轴内孔的挤扩成形。2.如权利要求1所述风电空心主轴内孔挤扩成形工艺，其特征在于，所述成形模具的中央设有坯料孔，所述坯料孔的一端设有定位槽，所述定位槽与所述坯料孔的连接处设有法兰端定位部，所述法兰端定位部与所述法兰端相匹配。3.如权利要求1所述风电空心主轴内孔挤扩成形工艺，其特征在于，所述挤扩工装包括导向部和挤扩部，所述导向部为圆柱形，所述挤扩部为圆台形，所述挤扩部直径小的一端与所述导向部的一端连接，所述挤扩部的另一端设有挤压杆连接孔，所述挤压杆安装在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，李威，李国瑞，白云欣，贾聪香，
申请(专利权)人：通裕重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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