韧性高，纤维组织合理、性能变化小是卸扣索具进行锻造加工的主要原因，锻造后的卸扣具有最佳的综合力学性能，内部质量几乎不会被任何一种金属加工工艺超过。本文根据自己长期金属锻造工艺经验，对卸扣索具质量与检测及卸扣锻造工艺流程等进行了详细介绍。
    索具指为了实现物体挪移系结在起重机械与被起重物体之间的金属受力工具，以及为了稳固空间结构的受力构件。广泛应用于港口、电力、建筑、冶金化工、工程机械、大件运输、管道辅设、等重要行业，其主要有钢丝绳吊索、链条吊索、卸扣、吊钩类、磁性吊具等类别。
    卸扣因体积小承载重量大而成为起重作业中用得最广泛的连接工具，一般用于索具末端配件，在吊装作业中直接与被吊物间起连接。当索具与横梁配合使用时，卸扣可用于索具顶端代替吊环与横梁下部的耳板连接，便于安装和拆卸。目前，国内索具产生技术标准很不完善，给我国的吊装安全带来很大的隐患。因此，加强卸扣索具锻造工艺的研究具有重要的现实意义。
    金属锻造工艺
金属锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。因此，一般在机械中负载高、受力大、工作条件严峻的重要零件，多采用锻件。
不同的锻造方法有不同的流程，锻造中热模锻工艺流程最常见，顺序为：锻坯下料；锻坯加热；辊锻备坯；模锻成形；切边；冲孔；矫正；中间检验；锻件热处理；清理；矫正；检验和无损探伤。
    卸扣质量与检测
    2.1.卸扣质量要求
    ①卸扣应光滑平整，不允许有裂纹、锐边、过烧等缺陷。
    ②严禁使用铸铁或铸钢的卸扣。扣体可选用镇静钢锻造，轴销可棒料锻后机加工。
    ③不应在卸扣上钻孔或焊接修补。扣体和轴销永久变形后，不得进行修复。
    ④使用时，应检查扣体和插销，不得严重磨损、变形和疲劳裂纹。
    ⑤使用时，横向间距不得受拉力，轴销必须插好保险销。
　⑥轴销正确装配后，扣体内宽不得明显减少，螺纹连接良好。
　⑦卸扣的使用不得超过规定的安全负荷。
    2.2.卸扣质量检验
    ①光滑平整，不得有裂纹、锐边和过烧等缺陷，对可疑区域可用放大镜等手段进行复查。
    ②卸扣以二倍安全负荷作为试验载荷进行试验。轴销不得有永久变形，且在拧松后可自由转动。扣体长度尺寸的增量不得超过O.25%或O.5mm。
    ③卸扣可进行抽样可靠性试验。载荷为二倍试验载荷。卸扣不得出现断裂或使卸扣丧失承载能力的变形。
    ④现用卸扣的安全负荷均以M(4)级核准。
    ⑤在扣体上应标上强度级、安全负荷等标记。
　2.3.卸扣报废标准
    ①有明显永久变形或轴销不能转动自如。
    ②扣体和轴销任何一处截面磨损量达原尺寸的10%以上。
    ③卸扣任何一处出现裂纹。
    ④卸扣不能闭锁。
    ⑤卸扣试验后不合格。
    卸扣锻造工艺
    3.1.卸扣分析及工艺方案
    3.1.1.卸扣材料、尺寸
    卸扣质量为2.7kg，锻件材料为45号钢。
    3.1.2.工艺方案
    ①锻造方式：锤上模锻；
    ②设备类型：模锻锤；
    ③模锻形式：开式模锻；
    ④变形工步：下料—加热—拔长—滚挤—预锻—终锻。
    3.2.加工余量公差与与主要参数
    3.2.1.加工余量公差
    锻件形状复杂系数：S=w锻/w外廓包容，经计算S为3级复杂系数S₃。
    高度公差为+1.4mm～-0.6mm；长度公差为+1.9mm～-0.9mm；宽度公差为+1.5mm～-0.7mm。
    零件需磨削加工，加工精度为F₂，查得高度及水平尺寸的单边余量约为1.7～2.2mm，取2mm。
    3.2.2.主要参数
    ①锻件在平面上的投影面积为93002mm；
    ②锻件周边长度为730mm；
    ③锻件的体积为3440003mm；
    ④锻件的质量为2.7kg。

    3.3.确定终锻型槽
    3.3.1.型槽排布
    模锻一种锻件，往往要采用多个工步来完成。因此锻模分模面上的型槽布置要根据型槽数、各型槽的作用以及操作方便来确定，原则上应使型槽中心与理论上的打击中心重合，以使锤击力与锻件的反作用力处于同一垂直线上从而减少锤杆承受的偏心力距，有利于延长锤杆寿命，使锻件精度增高。
    3.3.2.两个制坯型槽分布
    这时应将第一道制坯工步安排在吹风管的对面，以避免氧化皮落到终锻型槽里。布排型槽应以终锻型槽为中心，左右对称布排，并尽可能使型槽中心与打击中心重合。
    3.3.3.终锻型槽是按照热锻件图加工和检验的，卸扣材料为45钢，考虑收缩率为1.5%。根据生产经验总结，考虑到锻模使用后承击面下陷，型槽深度减小及精压时变形不均，横向尺寸增大等因素，修改了几处尺寸：如轴孔处高度是31mm，修改后的尺寸是31.5mm。
    3.4.制坯工步
    计算毛坯为两头一杆，应简化成两个简单的一头一杆计算毛坯来选择制坯工步。根据计算，锻件应采用拔长、滚挤制坯工步。为易于充满型槽，选圆形坯料，先拔长，再开式滚挤。
模锻工艺方案为：拔长—开式滚挤—预锻—终锻。
    3.5.锻模结构设计
    3.5.1.锻模紧固方法
锤上锻模紧固在下模座和锤头上，采用楔铁和定位键配合燕尾紧固的方法。
    3.5.2.模膛的布排因为此锻模不需预锻模膛，且零件为中心对称，故终锻模膛中心位置应在锻模中心处。
    3.5.3.锁扣的设计
    H=25mm，b=35mm，δ=0.3mm，α=5°，R1=13mm，R2=25mm。
    3.5.4.确定模膛壁厚
    S1=1.2×62.5=75mm，S2=1.7×22.5=38.25mm，S3=2×15=30mm。
    3.5.5.模块尺寸的确定
    由吨位设备1.5t，查得锻模允许的最小承击面积4002mm，综合考虑模膛布排、飞边槽、锁扣及镦粗台设计要求等方面的因素，可取模块尺寸L=550mm，B=420mm。此时的承击面积为：222550420110150145150148756Amm，满足要求。
    3.5.6.模块高度
    上模块高度：H=180mm下模块高度：H=180mm模块最小闭合高度：H=360mm
    3.5.7.检验角b=5mmh=50mm燕尾b=200mmh=50.5mm键槽b1=50mml=60mm起重孔d×s=30×60mm
    3.6.锻前加热、锻后冷却及热处理要求的确定
    3.6.1.加热方式及锻造温度范围
    在锻造生产中，金属坯料锻前加热的目的：提高金属塑性，降低变形抗力，即增加金属的可塑性，从而使金属易于流动成型，并使锻件获得良好的组织和力学性能。金属坯料的加热方法，按所采用的加热源不同，可分为燃料加热和电加热两大类。根据锻件的形状，材质和体积，采用半连续炉加热。
    金属的锻造温度范围是指开始锻造温度和金属锻造温度之间的一段温度区间。确定锻造温度的原则是，应能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力。并能使制出的锻件获得所希望的组织和性能。查有关资料确定锻件的始段锻温度为1200℃，终锻温度为750℃。
    3.6.2.加热时间
    加热时间是坯料装炉后从开始加热到出炉所需的时间，包括加热个阶段的升温时间和保温时间。
    3.6.3.确定冷却方式及规范
    根据本锻件的形状体积大小及锻造温度的影响，选择在空气中冷却。
    3.6.4.确定锻后热处理方式及要求
    锻件在机加工前后均进行热处理，根据锻件的含碳量及锻件的形状大小，采用在连续热处理炉中，调质处理。可使锻件获得良好的综合力性能。
    3.7.卸扣件的模锻工艺流程
    3.7.1.切料：5000kN型剪机冷切。
    3.7.2.加热：半连续式炉，1220-1240。
    3.7.3.模锻：1.5t模锻锤，坺长、开滚、预锻、终锻，每班约生产1100件。
    3.7.4.热切边：1600kN切边压机。
    3.7.5.弯曲：折弯机弯曲。
    3.7.6.冲孔：冲床冲孔。
    3.7.7.磨毛边：砂轮机。
    3.7.8.热处理：连续热处理炉，调质。
    3.7.9.酸洗：酸洗槽。
    3.7.10.冷校正：1t夹板锤。
    3.7.11.冷精压：10000kN精压机。
    3.7.12.检验。

    锻造技术成为机械加工不可缺少的方法，卸扣索具通过锻造工艺消除了金属疏松等缺陷，优化微观组织结构，保存了完整的金属流线，提高了机械性能和物理性能，节省了成本，保证了质量。
 

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文章名称：《卸扣索具质量要求与锻造工艺》

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