CN103057870A - 一种折叠箱用铰链 - Google Patents
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Abstract
本发明的折叠箱用铰链，该铰链包括有相配合使用的内铰链和外铰链，所述的内铰链和外铰链均由铸钢材料整体铸造而成。本发明通过改进折叠集装箱的铰链结构的制造材料、工艺和结构,在保证结构强度的情况下,减少折叠集装箱铰链的制作难度，减轻产品重量，以达到降低产品成本、提高产品质量、优化产品结构的目的。
Description
技术领域
本发明涉及折叠集装箱，特别涉及到折叠箱上用到的铰链。
背景技术
折叠集装箱是目前比较常用的集装箱类型之一。可折叠集装箱的铰链，包括固定在集装箱底架3上的外铰链1、与角柱4或端壁固定在一起的内铰链2、将内铰链和外铰链枢设在一起的转轴、以及锁定销，如图1。内铰链2在一折叠工位和一张开工位之间来回转换，锁定销将内铰链2定位于张开工位，所述外铰链1包括位于底部的底角件以及与其连接一体的外铰链体。所述底角件固设有一支承面，所述内铰链固设有一坐落面，支承面与坐落面之间配有至少一片垫片，垫片在内铰链处于张开工位时垫在坐落面与支承面之间。
上述现有的折叠集装箱的铰链结构（以下简称常规结构)，一直采用低合金高强度钢板Q345B钢板分割后组焊生产结构。现有折叠箱铰链常规结构的制作过程：钢板----分割下料----组焊----机加工内铰链、外铰链配合轴销孔。其不足之处在于原料利用率低、工序多，产品质量控制困难，生产成本高。
在折叠集装箱上铰链的使用过程中，如何在保证折叠箱的铰链结构强度的情况下, 减少折叠集装箱铰链制作难度及成本，以提高折叠集装箱铰链制作生产效率和产品质量,是目前业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中折叠箱铰链制造工艺复杂，且在使用中容易出现焊缝裂开的不足，提供一种采用新的铰链结构形式的折叠箱。本发明折叠箱上的铰链需要强度大以满足使用需求，制作难度低以降低生产成本，提高生产效率。
为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：
一种折叠箱用铰链，该铰链包括有相配合使用的内铰链和外铰链，所述的内铰链和外铰链均由铸钢材料整体铸造而成。
本发明的折叠箱用铰链中，所述的铸钢材料为ZG340-550H，或为SCW55O。
本发明的折叠箱用铰链中，所述的内铰链和外铰链之间通过销轴穿过销轴孔进行连接，所述销轴孔的毛坯底孔经由铸造而成，或机加工而成。
本发明的折叠箱用铰链中，所述的内铰链和外铰链至少一个上设有减重凹槽。
本发明的折叠箱用铰链中，所述内铰链上的减重凹槽对称地设在内铰链的两侧，每侧的减重凹槽至少为一个。
本发明的折叠箱用铰链中，所述的外铰链下部设有减重孔，外铰链的两侧壁之间设有加强U型板。
本发明的折叠箱用铰链中，所述的外铰链上设有销轴孔，在两侧壁内侧的销轴孔位置设有凸台，所述的销轴孔在所述凸台上机加工而成。
一种制造上述的折叠箱用铰链的方法，该方法中包括如下过程：
铸钢材料——铸造——热处理——机加工内铰链、外铰链配合销轴孔。在铸造环节中，钢水的出钢温度≥1600℃。热处理环节中包括有正火和回火，其中正火先升温至640±30℃，保温1--4小时，然后再升温至930±30℃，保温2--6小时，分散空冷；回火升温至660±30℃，保温2---6小时，自然冷却。
基于上述技术方案，本发明的折叠箱用铰链与现有技术相比具有如下技术优点：
1.本发明通过改进折叠集装箱的铰链结构的制造材料、工艺和结构,在保证结构强度的情况下, 减少折叠集装箱铰链的制作难度，以达到降低产品成本、提高产品质量、 优化产品结构的目的。
2.本发明的铰链铸造新结构其内铰链及外铰链通过采用整体铸造工艺，由于结构强度及刚性更优，可以在保证结构强度的前提下，可以适当增加减重凹槽、将相关工序或零件合并，减轻了产品重量。
附图说明
图1是现有技术中折叠箱及铰链位置示意图。
图2是折叠箱上内铰链和外铰链的配合结构示意图。
图3是本发明的折叠箱上内铰链的结构示意图。
图4是本发明中应用在20`折叠箱上的外铰链结构示意图。
图5是本发明中应用在40`折叠箱上的外铰链结构示意图。
具体实施方式
下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的折叠箱铰链做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本发明的结构类型和生产方法，但不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的折叠箱用铰链改变原有铰链制造工艺中的钢板分割焊接的方法，将配合使用的内铰链和外铰链均利用铸钢材料整体铸造而成。铸造完成后再进行部分的简要机加工即可投入使用。
在实际铰链的铸造生产过程时，铸造本发明的铰链所使用的是低合金高强度焊接结构铸钢件材料。铸钢材料的牌号可以选择为ZG340-550H，该铸钢材料的执行标准为 GB/T 7659-2010 ，是一种焊接结构用铸钢件。这里的铸钢材料也可以选择为SCW550，其执行的标准为 JIS G 5102-1991。
本发明的折叠箱用铰链中，如图2所示，内铰链2和外铰链1之间通过销轴6和锥销5连接组合在一起。所述的内铰链和外铰链之间通过直销6和锥销5分别穿过对应的销轴孔进行连接，其中直销6对应穿于直销孔内，而锥销则穿设于锥销孔内。根据整体铸造的原则，内铰链2和外铰链1上的销轴孔的毛坯底孔经由铸造而成，或机加工而成。
本发明的折叠箱用铰链中，作为铸造件的铰链要结构简单才能便于铸造。同时，为了减轻铸造件的整体重量，在内铰链2上设有减重凹槽7，当然也可以内铰链2上设有多个减重凹槽，其目的均是相同的。在铰链铸钢件结构中，作为铰链组成部分的内铰链与外铰链均采用整体铸造的工艺制成，由于结构强度及刚性更优，可以在保证结构强度的前提下，可以适当增加减重凹槽或减重孔，减轻产品重量。在其中一个铸造实例中，内铰链2上的减重凹槽7对称地设在内铰链的两侧，每侧的减重凹槽7至少为一个，其具体的结构如图3所示。
本发明的折叠箱用铰链中，为了减轻铸造件的整体重量，在外铰链下部设有的减重孔8。为了增加铸造铰链的强度，在外铰链底部设计出了一块连接内外侧板的U 型连接板9，该U型连接板作为外铰链的一部分，外铰链的各个部分采用整体铸造的方式制作出来。另外，在外铰链上还设有销轴孔11，在两侧壁内侧的销轴孔11位置设有凸台12，所述的销轴孔11在所述凸台12上机加工而成。图4是20`折叠箱上用的外铰链的具体结构，图5则是40`折叠箱上用的外铰链的具体结构。二者都是通过整体铸造完成，其都包括了减重孔设计，不同之处在于所使用的折叠箱规格大小，但均能体现出本发明的特征。
制造上述的折叠箱用铰链的方法，该方法中大致包括有如下过程：
铸钢材料——铸造——热处理——机加工内铰链、外铰链配合销轴孔。
在铸造内铰链时，上述的铸钢材料选用的标号是ZG340-550H，该铸钢材料的执行标准为 GB/T 7659-2010。在铸造环节中，钢水的出钢温度≥1600℃，这样才能保证铸造的出来的内、外铰链质量合格。
对于铸造而成的内铰链和外铰链而言，对铸造毛坯进行热处理是一个重要的环节，目的是为了消除铸件的组织缺陷，获得良好的综合力学性能。
对内铰链和外铰链的热处理过程包括有正火和回火两个过程。其中，正火的目的在于提高铸件的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷。本发明的折叠箱用铰链在正火时，先升温至640±30℃，保温1--4小时，然后再升温至930±30℃，保温2--6小时，最后将铸件毛坯分散空冷。
回火的目的在于降低正火后铸件的硬度，稳定铸件内部的组织，使铸件能得到良好的综合力学性能。回火温度设定为660℃，但回火的温度可以在上下30℃的范围内浮动，为了保证热处理质量，回火保温时间控制在2到6个小时的时间段内，最后将铸件随炉自然冷却至常温。
热处理完成后，经过金相组织试验发现，本发明的铸造出来的集装箱内铰链和外铰链的金相组织显示是以珠光体和铁素体为主。
经过铸造后试验得出，本发明中的铰链在铸造完成以后的屈服强度达385N/mm2，抗拉强度达590 N/mm2，完全符合国家标准中对集装箱铰链相关参数的要求。
本发明优化的折叠集装箱的铰链铸钢件新结构经过试验表明，其力学性能符合国标要求,且焊接性能好，又有较好的韧性，其材料的后续机加工性能与箱体装配性能与现有常规结构的材料性能相当，可以减少制作难度。
Claims (10)
1.一种折叠箱用铰链，该铰链包括有相配合使用的内铰链和外铰链，其特征在于，所述的内铰链和外铰链均由铸钢材料整体铸造而成。
2.根据权利要求1所述的一种折叠箱用铰链，其特征在于，所述的铸钢材料为ZG340-550H，或为SCW55O。
3.根据权利要求1所述的一种折叠箱用铰链，其特征在于，所述的内铰链和外铰链之间通过销轴穿过销轴孔进行连接，所述销轴孔的毛坯底孔经由铸造而成，或机加工而成。
4.根据权利要求1所述的一种折叠箱用铰链，其特征在于，所述的内铰链和外铰链至少一个上设有减重凹槽。
5.根据权利要求4所述的一种折叠箱用铰链，其特征在于，所述内铰链上的减重凹槽对称地设在内铰链的两侧，每侧的减重凹槽至少为一个。
6.根据权利要求1所述的一种折叠箱用铰链，其特征在于，所述的外铰链下部设有减重孔，外铰链的两侧壁之间设有加强U型板。
7.根据权利要求3所述的一种折叠箱用铰链，其特征在于，所述的外铰链上设有销轴孔，在两侧壁内侧的销轴孔位置设有凸台，所述的销轴孔在所述凸台上机加工而成。
8.一种制造权利要求1所述的折叠箱用铰链的方法，其特征在于，该方法中包括如下过程：
铸钢材料—→铸造—→热处理—→机加工内铰链、外铰链配合销轴孔。
9.根据权利要求8所述的制造折叠箱用铰链的方法，其特征在于，所述铰链在铸造时钢水的出钢温度≥1600℃。
10.根据权利要求8所述的一种制造折叠箱用铰链的方法，所述的热处理过程包括有正火和回火，其中正火先升温至640±30℃，保温1--4小时，然后再升温至930±30℃，保温2--6小时，分散空冷；回火升温至660±30℃，保温2---6小时，自然冷却。
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