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摘要：通过对扁平卸扣的结构、制造技术和质量评价方法的研究，完成了重型锻造扁平卸扣系列产品及制造设备的研制，制定了技术标准，解决了重型扁平卸扣的质量评价方法问题。
关键词：重型锻造；扁平卸扣；研制；结构；制造技术；质量评价
引言
卸扣是一种连接件，主要用于被吊物、吊具或索具之间的连接，扁平卸扣的拱顶横截面为马鞍形，增大了与连接索具的接触面积，使索具弯曲应力减小而提高使用强度，逐渐代替拱顶横截面为圆形的普通卸扣。目前，由于国内对重型扁平卸扣的结构和材料研究不够深入，缺乏在安全系数下的可靠设计方法及验收的质量评价体系，所以只能依靠国外样本进行模仿设计和制造。本章将通过对扁平卸扣的结构、制造技术和质量评价方法的研究，研制重型锻造扁平卸扣的制造设备及系列产品，并制定既符合国情又能与国际接轨的技术标准，提升我国重型锻造扁平卸扣的制造技术水平。本文就以2000t扁平卸扣为例，阐述重型锻造扁平卸扣的研制过程。
1.重型锻造扁平卸扣结构优化设计
首先通过solidworks软件建立卸扣的三维实体模型，由于模型是对称结构，为减少计算量，采用四分之一模型计算，为模拟卸扣的真实受力情况，建立相应的钢丝绳吊装模型。卸扣模型见图1。
将四分之一模型保存为X.T格式，导入ANSYS中，设定材料属性、边界条件、对卸扣本体与销轴进行网格划分。分析计算是通过位移加载的方式，通过查看钢丝绳上端的支反力确定卸扣的载荷情况。通过以上分析对卸扣进行结构优化，对强度过剩部位进行材料去除，对受力薄弱部位进行强化。
2.制造技术研究
通过对中碳CrMo系和CrNiMo系材料热成形和热处理工艺的研究，根据扣体的结构特点，确定卸扣自由锻和模锻相结合的制作工艺路线 。
2.1 扣体成型技术
根据卸扣单件、小批量、多规格的特点， 创新设计了模块式扣体成型机，成型机主要由主推油缸、推力部件、成形部件、型芯组件和提升油缸组成，其中成形部件和型芯组件已形成系列模块，适宜 成形不同规格的扣体。推力部件在主推油缸推动下，沿着固定的轨道移近并推动成 形部件使其向内合拢，随着推力部件前移量的加大，扣体坯料围绕型芯逐渐弯曲，经保压后扣体成形结束。
成型机极大地提高了生产效率和质量一致性，改善了工作环境，减小了劳动强度。扣体成型技术已形成自主知识产权的保护技术。
2.2 热处理技术
整个热处理加热过程采取低温入炉、阶梯型预热、升温和保温模式，淬火冷却用盐水或UCONE水溶液作为淬火介质并进行强烈搅拌，以缩短高温保温时间，保证变截面、厚薄不均、形状不规则的大锻件在加热过程中，各部位均匀透烧但又无过热问题，强烈淬火工件在马氏体转变区进行快速而均匀的冷却使表面形成一层具有高压应力的淬火层，在增加有效硬化层深度的同时，避免工件过度畸变和开裂，经回火后可以有效提高钢制件的强韧性，尤其是低温冲击韧性，显著延长工件使用寿命。
3.产品质量评价体系制定
根据市场需求，并以国外知名企业的卸扣制造技术条件为标杆，系统总结了重型卸扣的结构型式，提出了不同使用频率和冲击载荷状态下的设计系数、不同额定载荷下的验证力系数和验证力下的变形量、不同额定载荷时的力学性能要求，研究了试验方法，制定了重型锻造卸扣企业标准Q/JL038 《重型锻造卸扣》。该标准规定了订货须知，基本参数、验证力、力学性能、材料和制造等基本要求和试验方法等内容。通过该标准的实施提升了我国重型卸扣的制造水平，产品质量得到国内外用户的认可。
4.小结
重型锻造扁平卸扣制造技术的应用，研制出超大型的卸扣，促进了超重型被吊物或模块设計水平的提升，减少吊点数量、简化结构，提高设计和吊装效率。目前我公司已研制开发了十几种规格产品，已有50多家国内外大中型企业，在各种大型生产设备的吊装及海洋石油工程、船舶建造工程中使用，为经济建设发挥了积极作用。
参考文献：
[1]中国机械工程学会锻压学会编.《 锻压手册》[M]北京：机械工业出版社，2002.3
[2]机械设计手册编委会编《机械设计手册》[M]北京：机械工业出版社，2004.8
[3]中国机械工程学会热处理学会编《热处理手册》[M]北京：机械工业出版社，2008.1
[4]ASME B30.26 《卸扣——选择、使用和维护》[S] 2010
[5]濮良贵，纪名刚《机械设计》[M]北京：高等教育出版社，2006.1
作者简介：
王 淼（1979—），男，河北保定人，助理工程师，大学学历，毕业于石家庄职业技术学院 机电一体化专业，主要研究方向为：吊装索具产品设计、工装设备设计。
关键词：重型锻造；扁平卸扣；研制；结构；制造技术；质量评价
引言
卸扣是一种连接件，主要用于被吊物、吊具或索具之间的连接，扁平卸扣的拱顶横截面为马鞍形，增大了与连接索具的接触面积，使索具弯曲应力减小而提高使用强度，逐渐代替拱顶横截面为圆形的普通卸扣。目前，由于国内对重型扁平卸扣的结构和材料研究不够深入，缺乏在安全系数下的可靠设计方法及验收的质量评价体系，所以只能依靠国外样本进行模仿设计和制造。本章将通过对扁平卸扣的结构、制造技术和质量评价方法的研究，研制重型锻造扁平卸扣的制造设备及系列产品，并制定既符合国情又能与国际接轨的技术标准，提升我国重型锻造扁平卸扣的制造技术水平。本文就以2000t扁平卸扣为例，阐述重型锻造扁平卸扣的研制过程。
1.重型锻造扁平卸扣结构优化设计
首先通过solidworks软件建立卸扣的三维实体模型，由于模型是对称结构，为减少计算量，采用四分之一模型计算，为模拟卸扣的真实受力情况，建立相应的钢丝绳吊装模型。卸扣模型见图1。
将四分之一模型保存为X.T格式，导入ANSYS中，设定材料属性、边界条件、对卸扣本体与销轴进行网格划分。分析计算是通过位移加载的方式，通过查看钢丝绳上端的支反力确定卸扣的载荷情况。通过以上分析对卸扣进行结构优化，对强度过剩部位进行材料去除，对受力薄弱部位进行强化。
2.制造技术研究
通过对中碳CrMo系和CrNiMo系材料热成形和热处理工艺的研究，根据扣体的结构特点，确定卸扣自由锻和模锻相结合的制作工艺路线 。
2.1 扣体成型技术
根据卸扣单件、小批量、多规格的特点， 创新设计了模块式扣体成型机，成型机主要由主推油缸、推力部件、成形部件、型芯组件和提升油缸组成，其中成形部件和型芯组件已形成系列模块，适宜 成形不同规格的扣体。推力部件在主推油缸推动下，沿着固定的轨道移近并推动成 形部件使其向内合拢，随着推力部件前移量的加大，扣体坯料围绕型芯逐渐弯曲，经保压后扣体成形结束。
成型机极大地提高了生产效率和质量一致性，改善了工作环境，减小了劳动强度。扣体成型技术已形成自主知识产权的保护技术。
2.2 热处理技术
整个热处理加热过程采取低温入炉、阶梯型预热、升温和保温模式，淬火冷却用盐水或UCONE水溶液作为淬火介质并进行强烈搅拌，以缩短高温保温时间，保证变截面、厚薄不均、形状不规则的大锻件在加热过程中，各部位均匀透烧但又无过热问题，强烈淬火工件在马氏体转变区进行快速而均匀的冷却使表面形成一层具有高压应力的淬火层，在增加有效硬化层深度的同时，避免工件过度畸变和开裂，经回火后可以有效提高钢制件的强韧性，尤其是低温冲击韧性，显著延长工件使用寿命。
3.产品质量评价体系制定
根据市场需求，并以国外知名企业的卸扣制造技术条件为标杆，系统总结了重型卸扣的结构型式，提出了不同使用频率和冲击载荷状态下的设计系数、不同额定载荷下的验证力系数和验证力下的变形量、不同额定载荷时的力学性能要求，研究了试验方法，制定了重型锻造卸扣企业标准Q/JL038 《重型锻造卸扣》。该标准规定了订货须知，基本参数、验证力、力学性能、材料和制造等基本要求和试验方法等内容。通过该标准的实施提升了我国重型卸扣的制造水平，产品质量得到国内外用户的认可。
4.小结
重型锻造扁平卸扣制造技术的应用，研制出超大型的卸扣，促进了超重型被吊物或模块设計水平的提升，减少吊点数量、简化结构，提高设计和吊装效率。目前我公司已研制开发了十几种规格产品，已有50多家国内外大中型企业，在各种大型生产设备的吊装及海洋石油工程、船舶建造工程中使用，为经济建设发挥了积极作用。
参考文献：
[1]中国机械工程学会锻压学会编.《 锻压手册》[M]北京：机械工业出版社，2002.3
[2]机械设计手册编委会编《机械设计手册》[M]北京：机械工业出版社，2004.8
[3]中国机械工程学会热处理学会编《热处理手册》[M]北京：机械工业出版社，2008.1
[4]ASME B30.26 《卸扣——选择、使用和维护》[S] 2010
[5]濮良贵，纪名刚《机械设计》[M]北京：高等教育出版社，2006.1
作者简介：
王 淼（1979—），男，河北保定人，助理工程师，大学学历，毕业于石家庄职业技术学院 机电一体化专业，主要研究方向为：吊装索具产品设计、工装设备设计。