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浮吊是一種超大型起重設備，其國產(chǎn)化標志著我國具有了生產(chǎn)超大型起重設備的制造能力。浮吊的國產(chǎn)化涉及到多個大型零部件的制造技術，吊鉤作為浮吊的主要承載部件，其制造技術、強度分析是浮吊國產(chǎn)化的一個重點。根據(jù)國家標準，吊鉤必須采用鍛造工藝來進行制造，確保吊鉤的強度能夠滿足起重吊裝的要求。由于吊鉤的形狀比較復雜，因此在鍛造過程中成形方面的要求較多，吊鉤鍛造技術主要是解決吊鉤的成形問題。
浮吊共有三個起重吊鉤，其中兩個主鉤的單鉤起重量達到3500噸，屬于大噸位非標準吊鉤。為了滿足吊鉤的強度要求，吊鉤的體積非常大，鍛件質量己經(jīng)接近目前鍛造設備的極限，整體鍛造成形非常困難，因此浮吊的主鉤采用的組合型吊鉤。將吊鉤整體鍛造簡化為各個零件的加工制造。組合型吊鉤由吊鉤體、吊桿、螺母和水平軸承裝配而成，其中吊桿、螺母和水平軸承等部件可以直接應用大型機械加工設備進行加工制造，在制造過程中困難不大，而吊鉤體作為組合型吊鉤的主要承載部件，需要采用鍛造工藝進行制造。由于吊鉤體鍛件的體積仍然很大，而且形狀也比較復雜，因此成為吊鉤生產(chǎn)制造的主要難題。在計算有限元分析極限工況下吊鉤體強度的基礎上，提出了大噸位吊鉤體分段制造的方法，進一步簡化了吊鉤體鍛件的形狀，實現(xiàn)了大噸位吊鉤的國產(chǎn)化。
自由鍛工具簡單，通用性強，而且鍛件質量不受限制，是大噸位吊鉤體鍛造的唯一方法。但是，經(jīng)自由鍛加工而成的鍛件，精度和表面品質都很差，只能用于形狀簡單的毛坯成形，無法直接鍛造出吊鉤體這類復雜形狀鍛件。因此，吊鉤體的鍛造加工需要分兩步，首先利用自由鍛工藝鍛造吊鉤體的毛坯，然后再利用機械加工工藝在鍛造毛坯上加工出吊鉤體。組合型吊鉤示意圖，大噸位吊鉤體是一個由鉤身和鉤尖組成的整體鍛件，鉤尖位于鉤身之上且體積較小。為了在吊鉤體毛坯上加工出鉤尖，毛坯需要很大的加工余量，因此毛坯體積比吊鉤體的體積要大很多，使得大噸位吊鉤體的毛坯質量己經(jīng)接近目前鍛造設備的極限，這對鍛造設備和鍛造工藝提出了很高的要求。而且，毛坯加工余量的增加，對毛坯的后續(xù)加工的要求同樣非常高，使得生產(chǎn)成本大大增加。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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