CN102398146A - 截齿齿靴锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种截齿齿靴锻造工艺，包括以下步骤：①下料，②制坯，③抛丸涂层，④镦粗冲孔，⑤抛丸涂层，⑥加热正挤压，⑦利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压，形成截齿齿靴的大端，⑧退火处理，⑨精整取长使产品达到图纸要求。该工艺先成形截齿齿靴的圆柱小端及预成形大端，再使预成形大端得以锻造成形截齿齿靴的大端，减少金属流动阻力，降低模具承受单位挤压力，成形精度高，材料利用率达90％以上，缩短了加工工艺流程，生产效率高，显著提高了产品整体质量。

Description

截齿齿靴锻造工艺
技术领域
本发明涉及采矿机械领域，尤其涉及一种煤炭行业用于采煤机的截齿齿靴锻造工艺。
背景技术
截齿齿靴用在采矿机械上，特别是煤矿用截齿齿靴，是煤炭行业采煤机、掘进机等设备大量使用的一种易耗件。截齿、齿靴容易损坏，增加了采煤机、掘进机等设备更换截齿齿靴的次数，浪费时间，工作效率低，同时，也增加了采掘成本。截齿齿靴切削加工的缺点是成形工序长、材料耗用多、产品合格率低、成形效率差。目前国内外制造厂家均采用内腔精锻成形毛坯技术，成形带有大小端的空心圆柱体，这样既能满足精度要求，又降低了制造成本及周期，同时也符合当今世界制造业发展的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种截齿齿靴锻造工艺，解决现有截齿齿靴成形工序长、材料耗用多、产品合格率低、成形精度差等技术问题。
为实现以上目的，本发明的技术方案是：
截齿齿靴锻造工艺，包括以下步骤：
①下料，截取棒材；
②制坯，车外圆剥皮、取长短；
③抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
④镦粗冲孔，将棒材加热至温度800-850℃，先在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；
⑤抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
⑥加热正挤压，坯料加热至温度850-900℃，将中空圆柱体坯料放入正挤凹模中正挤压，形成大小直径不一的两个中空圆柱体及它们之间的过渡段，所述的较小直径的中空圆柱体构成截齿齿靴的小端；
⑦利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压，形成截齿齿靴的大端，所述的截齿齿靴的大端为纵截面为梯形的中空锥体；
⑧退火处理，加热至740-780℃，保温3-5小时，随炉冷却至300-350℃出炉空冷；
⑨精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。
所述的截齿齿靴锻造正挤凹模包括凸模、凹模、预应力中套、预应力外套和退料器，所述的退料器设于凹模的底部，预应力外套与凹模之间设有预应力中套，所述的凸模为直径不一的两个圆柱体，所述的凸模的下段直径小于上段直径，所述的凹模的内腔为两个直径不一的圆柱体腔体及它们之间的过渡腔，所述的凸模上段与凹模的较大直径圆柱体腔体相吻合，所述的凸模下段直径小于凹模圆柱体腔体的较小直径，所述的退料器、凹模与凸模和截齿齿靴之间设有预留空腔。
所述的截齿齿靴锻造锥形镦粗模具，包括凸模、凹模、预应力中套、预应力外套和顶料器，所述的顶料器设于凹模的底部，预应力外套与凹模之间设有预应力中套，所述的凸模为圆柱体结构，所述的凸模外侧设置有中空圆柱体结构的凸模套，所述的凸模的长度大于凸模套的长度，所述的凸模套下端面中心设有凹面，所述的凹模的内腔为两个直径不一的圆柱体腔体，所述的凸模套的外径与凹模较大直径圆柱体腔体相吻合，所述的凸模的外径与截齿齿靴的内径相吻合，所述的凹模较小圆柱体腔体的直径与截齿齿靴的圆柱小端外径相吻合。
本发明采用分步骤锻造成形技术和锻造闭塞净成形新技术，先利用截齿齿靴锻造正挤凹模成形截齿齿靴的圆柱小端及预成形大端，再利用截齿齿靴锻造镦粗模具使预成形大端得以锻造成形截齿齿靴的大端，减少金属流动阻力，降低模具承受单位挤压力，材料利用率达90％以上，大大缩短了加工工艺流程，生产效率高，解决了现有截齿齿靴成形工序长、材料耗用多、产品合格率低、成形精度差等技术问题，适用于规模化生产。
本发明的优点是：
1、锻造闭塞净成形，材料利用率达90％以上，且大大缩短了加工工艺流程，生产效率高，适用于规模化生产；
2、分步骤锻造，先成形截齿齿靴的圆柱小端及预成形大端，再使预成形大端得以锻造成形截齿齿靴的大端，减少金属流动阻力，降低模具承受单位挤压力，且成形精度高，显著提高了产品整体质量。
附图说明
图1为本发明截齿齿靴锻造变形流程图；
图2为截齿齿靴锻造正挤凹模结构示意图；
图3为截齿齿靴锻造锥形镦粗模具结构示意图。
图中序号：1、凸模，2、凹模，3、预应力中套，4、预应力外套，5、退料器，6、顶料器，7、凸模套，8、截齿齿靴9、预留空腔，10、凹面。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参见图1、图2和图3一种截齿齿靴锻造工艺，包括以下步骤：
①下料，截取棒材；
②制坯，车外圆剥皮、取长短；
③抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
④镦粗冲孔，将棒材加热至温度850℃，先在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；
⑤抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
⑥加热正挤压，坯料加热至温度850℃，将中空圆柱体坯料放入正挤凹模中正挤压，形成大小直径不一的两个中空圆柱体及它们之间的过渡段，所述的较小直径的中空圆柱体构成截齿齿靴的小端，所述的截齿齿靴锻造正挤凹模包括凸模1、凹模2、预应力中套3、预应力外套4和退料器5，所述的退料器5设于凹模2的底部，预应力外套4与凹模2之间设有预应力中套3，所述的凸模1为直径不一的两个圆柱体，所述的凸模1的下段直径小于上段直径，所述的凹模2的内腔为两个直径不一的圆柱体腔体及它们之间的过渡腔，所述的凸模1上段与凹模2的较大直径圆柱体腔体相吻合，所述的凸模1下段直径小于凹模2圆柱体腔体的较小直径，所述的退料器5、凹模2与凸模1和截齿齿靴8之间设有预留空腔9；
⑦利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压，形成截齿齿靴的大端，所述的截齿齿靴的大端为纵截面为梯形的中空锥体，所述的截齿齿靴锻造锥形镦粗模具，包括凸模1、凹模2、预应力中套3、预应力外套4和顶料器6，所述的顶料器6设于凹模2的底部，预应力外套4与凹模2之间设有预应力中套3，所述的凸模1为圆柱体结构，所述的凸模1外侧设置有中空圆柱体结构的凸模套7，所述的凸模1的长度大于凸模套7的长度，所述的凸模套7下端面中心设有凹面10，所述的凹模2的内腔为两个直径不一的圆柱体腔体，所述的凸模套7的外径与凹模2较大直径圆柱体腔体相吻合，所述的凸模1的外径与截齿齿靴8的内径相吻合，所述的凹模2较小圆柱体腔体的直径与截齿齿靴8的圆柱小端外径相吻合；
⑧退火处理，加热至760℃，保温4小时，随炉冷却至300℃出炉空冷；
⑨精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。
当然，在本发明的发明构思下，本发明有多种实施形式，这对本领域技术人员而言，阅读本说明书后毋需付出创造性劳动即可再现，都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.截齿齿靴锻造工艺，包括以下步骤：
①下料，截取棒材；
②制坯，车外圆剥皮、取长短；
③抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
④镦粗冲孔，将棒材加热至温度800-850℃，先在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；
⑤抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
⑥加热正挤压，坯料加热至温度850-900℃，将中空圆柱体坯料放入正挤凹模中正挤压，形成大小直径不一的两个中空圆柱体及它们之间的过渡段，所述的较小直径的中空圆柱体构成截齿齿靴的小端；
⑦利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压，形成截齿齿靴的大端，所述的截齿齿靴的大端为纵截面为梯形的中空锥体；
⑧退火处理，加热至740-780℃，保温3-5小时，随炉冷却至300-350℃出炉空冷；
⑨精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。
2.根据权利要求1所述的截齿齿靴锻造工艺，所述的截齿齿靴锻造正挤凹模包括凸模(1)、凹模(2)、预应力中套(3)、预应力外套(4)和退料器(5)，所述的退料器(5)设于凹模(2)的底部，预应力外套(4)与凹模(2)之间设有预应力中套(3)，其特征在于：所述的凸模(1)为直径不一的两个圆柱体，所述的凸模(1)的下段直径小于上段直径，所述的凹模(2)的内腔为两个直径不一的圆柱体腔体及它们之间的过渡腔，所述的凸模(1)上段与凹模(2)的较大直径圆柱体腔体相吻合，所述的凸模(1)下段直径小于凹模(2)圆柱体腔体的较小直径，所述的退料器(5)、凹模(2)与凸模(1)和截齿齿靴(8)之间设有预留空腔(9)。
3.根据权利要求1所述的截齿齿靴锻造工艺，所述的截齿齿靴锻造锥形镦粗模具，包括凸模(1)、凹模(2)、预应力中套(3)、预应力外套(4)和顶料器(6)，所述的顶料器(6)设于凹模(2)的底部，预应力外套(4)与凹模(2)之间设有预应力中套(3)，所述的凸模(1)为圆柱体结构，其特征在于：所述的凸模(1)外侧设置有中空圆柱体结构的凸模套(7)，所述的凸模(1)的长度大于凸模套(7)的长度，所述的凸模套(7)下端面中心设有凹面(10)，所述的凹模(2)的内腔为两个直径不一的圆柱体腔体，所述的凸模套(7)的外径与凹模(2)较大直径圆柱体腔体相吻合，所述的凸模(1)的外径与截齿齿靴(8)的内径相吻合，所述的凹模(2)较小圆柱体腔体的直径与截齿齿靴(8)的圆柱小端外径相吻合。
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