康海鹏 王金鹏 关 朕 司桂珍 陈孝庆 李大乔

(宝鸡石油机械有限责任公司，陕西721000)

公司接到一件大型工装吊卡的生产任务，该锻件为石油钻机游吊系统的关键试拉工装，试验负荷大，零件要求高。吊卡材料为20Cr2Ni4A，尺寸如图1所示，重量2600 kg，零件要求超声检测符合NBT 47013.3—2015的规定，并达到质量分级等级评定5.5.8.1条Ⅱ级的要求。力学性能符合Rm≥900 MPa，ReL≥800 MPa，A50 mm(d0=12.5 mm)≥18%，Z≥50%，KV8≥42 J(-20℃)。

图1 零件图Figure 1 The drawing of part

1 锻造工艺方案分析

分析零件形状，该吊卡总体上属于大型块类锻件，两端带有长度较短的圆台阶，中间有尺寸较大的台阶通孔。

大型块类锻件一般采用自由锻成型，两端带有台阶时，也可以采用中间墩粗的胎模锻成型。

自由锻有两种方案：方案一是两端台阶加余块，按中间方块尺寸整体锻成大方块，冲中间通孔成型，锻件重量达5952 kg。该方案优点是锻造过程简单，锻件尺寸容易控制，不需要工装。不足之处在于锻件加工余量大，加工周期长；方案二是先锻成中间方块，再切肩、分料，分别拔出两端台阶，热切两头余料，最后冲通孔、整形，锻件重量4650 kg。该方案的优点是可以锻出两端台阶，加工余量较方案一大大减小。不足之处是自由锻拔出两端台阶时，必须留有足够的压台尺寸，以保证拔长台阶时不出现内凹和夹层。由于中间方块的尺寸和两端台阶相差较大，两者的同轴度难以保证，需要操作人员具有丰富的生产经验。

胎模锻方案是在自由锻的基础上，先将坯料整体拔长滚圆，锻成两端台阶，再将坯料两端套入漏盘竖起，沿竖直方向中间局部墩粗，最后将中间部分锻方，冲通孔成型，锻件重量4064 kg。……