CN105458136A - 一种斗齿的剖分式锻造方法及其模具 - Google Patents

一种斗齿的剖分式锻造方法及其模具 Download PDF

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Abstract

一种斗齿的剖分式锻造方法及其模具,涉及机械零件加工,是将整个斗齿分为两部分切料,将切料后的金属材料加热后在模具中分别进行合模冲模,锻压成为两个斗齿毛坯,将两个毛坯焊接在一起,最后进行热处理。将整个斗齿分为两部分分别锻压的方法,可以沿斗齿的纵向宽对称面分切、纵向窄对称面分切或垂直于长轴进行分切。本发明的优点是:整个斗齿分为两部分成型,模具型腔较浅,且成型面较宽,锻造过程中模具边线磨损较轻,模具维修容易,生产周期长,费用低。锻造过程中的金属不会进入模具缝隙,锻件可以从模具中顺利取出,生产效率高。

Description

一种斗齿的剖分式锻造方法及其模具
技术领域
[0001]本发明涉及机械零件加工,更具体地说,是涉及一种斗齿的剖分式锻造方法及其模具。
背景技术
[0002]斗齿是挖掘机上的重要部件,类似于人的牙齿,属于易损件。斗齿的加工工艺一般有铸造或锻造,锻造的斗齿质量比铸造好,因此,其使用范围越来越广泛。锻造成形是指对金属施加外力,使金属产生塑性变形,改变坯料的形状和尺寸,并改善其内部组织和力学性能,获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的成形,传统的斗齿锻造工艺基本上是依靠人工进行的,存在很多不足,
工人放料时稍有失误,便会造成次品;斗齿的热处理调质后进行齿面中频,工艺复杂,难度系数高,周期长,生产效率很低。
[0003]在2015年7月7日,我们申请了 “一种斗齿的加工方法”的发明专利,专利申请号为2015103915261,该发明提出一种操作简单、生产周期短、生产效率高的斗齿的加工方法。该方法如下:
1、选取金属材料后切料、加热后,放入摩擦压力机上的上模和下模之间,对上模和下模进行合模冲模得到斗齿毛坯;然后采用冲床对斗齿毛坯进行切边;
2、对斗齿毛坯放入摩擦压力机上的上模和下模之间,对上模和下模进行合模冲模得到斗齿成型件;
3、用冲床对斗齿成型件进行切边、冲孔、校正;最后油冷,淬火。
[0004]该发明提供的斗齿的加工方法,取消了机加工工序,直接锻造出成品,由整体模具保证工件的加工,生产周期短、生产效率高。得到的产品的硬度更高,废品率更低。
[0005]在生产实践中,我们发现上述专利方法在锻造时仍然存在如下不足:1、整体成型模具型腔较深,且成型面较窄,锻造过程中模具边线磨损厉害,很容易产生疲劳裂纹。模具维修困难,加工周期长,费用高。2、模具使用时间短,每锻造100个左右需要拆下模具,将两边的模具重新点焊以减少模具之间的间隙,间隙一旦超过0.3_,锻造过程中金属就会进入模具缝隙,造成锻件无法从模腔中顺利取出。
发明内容
[0006]为了克服上述锻造过程中模具出现的问题,本发明提出了一种斗齿的剖分式锻造方法及其模具。
[0007]这种斗齿的剖分式锻造方法,其特征在于,将整个斗齿分为两部分切料,将切料后的金属材料加热后在模具中分别进行合模冲模,锻压成为两个斗齿毛坯,将两个毛坯焊接在一起,最后进彳丁热处理。
[0008]这种斗齿的剖分式锻造模具,将斗齿分成两部分,其特征在于,每部分的模具包括相配合的上模和下模,上模和下模合模后所构成的内腔分别和斗齿的两部分形状一致。
[0009]将整个斗齿分为两部分分别锻压的方法,可以沿斗齿的纵向宽对称面分切、纵向窄对称面分切或垂直于长轴进行分切。
[0010]这种斗齿的剖分式锻造方法具体包括以下步骤:
(1)选择金属材料;
(2)下两个金属锻造坯料;
(3)将步骤(2)的两个金属锻造坯料分别加热;
(4)将步骤(3)加热后的两个金属锻造坯料分别放入压力机上的上模和下模之间,对上模和下模进行合模锻压,得到两个半边斗齿毛坯;
(5)对尚有余温的两个半边斗齿毛坯进行切边、冲孔、校正;
(6)将步骤(5)的两个斗齿毛坯焊接位置加工坡口,并焊接成一个整体斗齿;
(7)将步骤(6)的斗齿加热后水冷;得到设计要求的表面硬度和淬硬层深度。
[0011 ]本发明的优点是:整个斗齿分为两部分成型,模具型腔较浅,且成型面较宽,锻造过程中模具边线磨损较轻,模具维修容易,生产周期长,费用低。锻造过程中的金属不会进入模具缝隙,锻件可以从模具中顺利取出,生产效率高。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为斗齿的主视图图2为斗齿的侧视图
图3为斗齿的仰视图图4为实施例一的上模图图5为实施例一的下模图图6为实施例一的焊缝图图7为实施例二的上模图图8为实施例二的下模图图9为实施例二的焊缝图图10为实施例三分模一的上模、下模装配图图11为实施例三分模一的下模俯视图图12为实施例三分模二的上模图图13为实施例三分模二的下模图图14为实施例三分模二的下模俯视图图15为实施例三的焊缝图
图中附图标记:1、上模,2、下模,3、焊缝,4、导向块,5、导向槽,6、飞边槽,7、型腔,8、螺钉,9、锻块。
具体实施方式
[0014]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0015]这种斗齿的剖分式锻造方法,优选的具体实施包括以下步骤:(1)选择钢材料;(2)下两个钢坯料;(3)将步骤(2)切料后的两个钢坯分别在中频炉中加热至1000°C-1200°C;
(4)将步骤(3)中余温在1000°C-1100°C的两个钢坯分别放入2500t摩擦压力机上上模和下模之间,对上模和下模进行合模,得到两个半边斗齿毛坯;(5)采用250t冲床对余温在960°C_980°C的两个半边斗齿毛坯分别进行切边、冲孔、校正;(6)将步骤(5)的两个斗齿毛坯焊接位置分别加工坡口后,并焊接为一个斗齿;(7)将步骤(6)的斗齿加热到800°C_860°C后水冷;表面硬度为52HRC〜58HRC,淬硬层深度^15mm。
[0016]图1-3为本发明的产品图,下面例举三个分切方法和与之对应的模具的实施例: 实施例一,沿斗齿的纵向窄对称面分切。
在图4-6中,这套模具包括圆形的上模1和下模2,上模1两对边有导向块4,下模2两对边有与导向块相对应的导向槽5,上模和下模的工作面还有两个飞边槽6,下模的两个飞边槽6之间有和半边斗齿相一致的型腔7,上模的两个飞边槽之间通过螺钉8固定有锻块9,锻造后将两个相同的半边斗齿毛坯在焊接位置分别加工坡口后,焊接为一个斗齿,切缝3位于沿斗齿的纵向窄对称面上。
[0017]实施例二,沿斗齿的纵向宽对称面分切。
在图7-9中,这套模具包括圆形的上模1和下模2,上模1两对边有导向块4,下模2两对边有与导向块相对应的导向槽5,上模和下模的工作面还有两个飞边槽6,下模的两个飞边槽之间有和半边斗齿相一致的型腔7,上模的两个飞边槽之间通过螺钉8固定锻块9,锻造后将两个相同的半边斗齿毛坯在焊接位置分别加工坡口后,焊接为一个斗齿,切缝3位于沿斗齿的纵向宽对称面上。
[0018]实施例三,垂直于斗齿的长轴进行分切。
[0019]在图10-15中,这套模具包括分模具一和分模具二,分模具一锻造斗齿的齿尖部分,分模具二锻造斗齿的齿根部分,分模具一包括上模1和下模2,上模1两对边有导向块4,下模2两对边有与导向块相对应的导向槽5,上模和下模的工作面上有和斗齿齿尖相一致的型腔7;分模具二也包括上模1和下模2,上模两对边有导向块4,下模两对边有与导向块相对应的导向槽5,下模的工作面的中部有和斗齿齿根相一致的型腔7;上模的工作面的中部通过螺钉8固定有截面为等腰三角形的锻块9,锻造后将斗齿的齿尖和齿根在焊接位置分别加工坡口后,焊接为一个斗齿,切缝3位于垂直于斗齿的长轴的平面上。

Claims (8)

1.一种斗齿的剖分式锻造方法,其特征在于,将整个斗齿分为两部分切料,将切料后的金属材料加热后在模具中分别进行合模冲模,锻压成为两个斗齿毛坯,将两个毛坯焊接在一起,最后进行热处理。
2.根据权利要求1所述的一种斗齿的剖分式锻造方法,其特征在于,将整个斗齿分为两部分分别锻压的方法,可以沿斗齿的纵向宽对称面分切、纵向窄对称面分切或垂直于长轴进行分切。
3.根据权利要求1所述的一种斗齿的剖分式锻造方法,其特征在于,斗齿的剖分式锻造方法具体包括以下步骤: (1)选择金属材料; (2)下两个金属锻造坯料; (3)将步骤(2)的两个金属锻造坯料分别加热; (4)将步骤(3)加热后的两个金属锻造坯料分别放入压力机上的上模和下模之间,对上模和下模进行合模锻压,得到两个半边斗齿毛坯; (5)对尚有余温的两个半边斗齿毛坯进行切边、冲孔、校正; (6)将步骤(5)的两个斗齿毛坯焊接位置加工坡口,并焊接成一个整体斗齿; (7)将步骤(6)的斗齿加热后水冷,得到设计要求的表面硬度和淬硬层深度。
4.根据权利要求3所述的一种斗齿的剖分式锻造方法,其特征在于,优选的包括以下步骤:(1)选择钢材料;(2)下两个金属锻造坯料;(3)将步骤(2)切料后的两个金属锻造坯料分别在中频炉中加热至1000°C_1200°C;(4)将步骤(3)中余温在1000°C-1100°C的两个钢坯分别放入2500t摩擦压力机上上模和下模之间,对上模和下模进行合模,得到两个半边斗齿毛坯;(5)采用250t冲床对余温在960°C_980°C的两个半边斗齿毛坯分别进行切边、冲孔、校正;(6)将步骤(5)的两个斗齿毛坯焊接位置分别加工坡口后,并焊接为一个斗齿;(7)将步骤(6)的斗齿加热到800°C_860°C后水冷;表面硬度为52HRC〜58HRC,淬硬层深度^15mm。
5.—种斗齿的剖分式锻造模具,将斗齿分成两部分,其特征在于,每部分的模具包括相配合的上模和下模,上模和下模合模后所构成的内腔分别和斗齿的两部分形状一致。
6.根据权利要求5所述的一种斗齿的剖分式锻造模具,其特征在于,是沿斗齿的纵向窄对称面分切,模具包括圆形的上模(1)和下模(2),上模(1)两对边有导向块(4),下模(2)两对边有与导向块相对应的导向槽(5),上模和下模的工作面还有两个飞边槽(6),下模的两个飞边槽(6)之间有和半边斗齿相一致的型腔(7),上模的两个飞边槽之间通过螺钉(8)固定锻块(9),锻造后将两个相同的半边斗齿毛坯在焊接位置分别加工坡口后,焊接为一个斗齿,切缝(3)位于沿斗齿的纵向窄对称面上。
7.根据权利要求5所述的一种斗齿的剖分式锻造模具,其特征在于,是沿斗齿的纵向宽对称面分切,模具包括圆形的上模(1)和下模(2),上模(1)两对边有导向块(4),下模(2)两对边有与导向块相对应的导向槽(5),上模和下模的工作面还有两个飞边槽(6),下模的两个飞边槽之间有和半边斗齿相一致的型腔(7),上模的两个飞边槽之间通过螺钉(8)固定锻块(9),锻造后将两个相同的半边斗齿毛坯在焊接位置分别加工坡口后,焊接为一个斗齿,切缝(3)位于沿斗齿的纵向宽对称面上。
8.根据权利要求5所述的一种斗齿的剖分式锻造模具,其特征在于,是垂直于斗齿的长轴进行分切,模具包括分模具一和分模具二,分模具一锻造斗齿的齿尖部分,分模具二锻造斗齿的齿根部分,分模具一包括上模(1)和下模(2),上模(1)两对边有导向块(4),下模(2)两对边有与导向块相对应的导向槽(5),上模和下模的工作面上有和斗齿齿尖相一致的型腔(7);分模具二也包括上模(1)和下模(2),上模两对边有导向块(4),下模两对边有与导向块相对应的导向槽(5),下模的工作面的中部有和斗齿齿根相一致的型腔(7);上模的工作面的中部通过螺钉(8)固定锻块(9),锻造后将斗齿在焊接位置分别加工坡口后,焊接为一个斗齿,切缝(3)位于垂直于斗齿的长轴的平面上。
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