CN111069512A - 一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法，包括设计联体履带板锻模：联体履带板锻模包括上模和下模，上模和下模之间的型槽包括预锻型槽和终锻型槽，除飞边槽之外，终锻型槽与预锻型槽的结构相同；锻造联体履带板热锻件：将坯料加热后放入联体履带板锻模的预锻型槽内进行预成型，使坯料在预锻时充满预锻型槽；将预锻件放入联体履带板锻模的终锻型槽中，使多余的金属充入飞边槽内。本发明一个锻件出一个联体履带板零件，降低工人劳动强度，节约工时，有效解决履带由于拼焊而产生断裂难题，提高产品使用寿命，减少焊接，最大限度降低用户的使用与维护成本；本发明采用联体履带板锻模的预锻型槽与终锻型槽结构，实现一套锻模，提高生产效率。

Description

一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法
技术领域
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法。
背景技术
履带是履带式装甲战车行走部分重要的复杂结构件，对整车的机动性和可靠性起着决定作用。履带板是履带的重要组成零件，所使用的材料属于高强度耐磨材料，硬度高(HB401～460)，每台车需求量为196件，生产基数非常大，每年的生产量在20万件以上。目前，履带板主要采用一个锻件出一个零件或者分体焊接而成联体履带板，然而上述两种履带板在试验跑车过程中，履带容易出现脱带现象，使用寿命较低。因此，为了解决行动系统履带脱带的难题，进一步提高产品的使用寿命，提高履带轻量化水平，最大限度降低用户的使用与维护成本，联体锻造结构的履带板及其制备成为重点研究对象，这也是提升薄壳车辆辆机动性的主要方式，具有很好的应用前景。同时，此工艺的研制能够降低工人劳动强度，节约劳动工时。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提出一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法，以解决履带由焊接位置断裂，提高材料利用率和生产效率，解决工人劳动强度较大、产品加工工序长的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法，该方法包括：
S1、设计联体履带板锻模：联体履带板锻模包括上模和下模，上模和下模之间的型槽包括预锻型槽和终锻型槽；其中，上模的终锻型槽不包括飞边槽，下模的终锻型槽包括飞边槽；除飞边槽之外，下模的终锻型槽与预锻型槽的结构相同，上模的终锻型槽与预锻型槽的结构相同；联体履带板锻模的连接板部位厚度为5～8mm；锻模靠近连接板部位的端面采用半径5～8mm的局部圆角结构；预锻型槽中间连接部位适当加大，同时将预锻型槽加厚2～4mm；
S2、锻造联体履带板热锻件：将坯料加热后放入联体履带板锻模的预锻型槽内进行预成型，使坯料在预锻时充满预锻型槽；然后将预锻件放入联体履带板锻模的终锻型槽中，使多余的金属充入飞边槽内。
进一步地，联体履带板使用的材料为42CrMo，锻模尺寸为联体履带板尺寸乘以1.015。
进一步地，锻模的中心与终锻型槽的中心不重合。
进一步地，锻模结构上采用锁扣装置。
进一步地，在终锻型槽的桥部留有一定的斜度。
进一步地，斜度为30°～45°。
进一步地，坯料采用圆棒料，下料精度≤2㎜，切断面垂直度≤2㎜，重量为17～19㎏。
进一步地，将坯料加热为将坯料加热到1120～1180℃。
(三)技术效果
本发明提出一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法，包括设计联体履带板锻模：联体履带板锻模包括上模和下模，上模和下模之间的型槽包括预锻型槽和终锻型槽，除飞边槽之外，下模的终锻型槽与预锻型槽的结构相同，上模的终锻型槽与预锻型槽的结构相同；锻造联体履带板热锻件：将坯料加热后放入联体履带板锻模的预锻型槽内进行预成型，使坯料在预锻时充满预锻型槽；然后将预锻件放入联体履带板锻模的终锻型槽中，使多余的金属充入飞边槽内。
本发明的有益效果包括：
1)本发明由原来一个锻件出一个零件，改为一个锻件出一个联体履带板零件，降低了工人劳动强度，节约工时，有效解决履带由于拼焊而产生断裂难题，进一步提高产品使用寿命，减少了焊接，最大限度降低用户的使用与维护成本；
2)本发明采用了联体履带板锻模的预锻型槽与终锻型槽结构，实现了一套锻模，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例的联体履带板锻模结构示意图；
图2为本发明实施例的联体履带板锻模结构俯视图；
图3为本发明实施例的联体履带板结构示意图：(a)主视图；(b)侧视图；(c)俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法，该履带板成形方法具体包括如下步骤：
S1、设计联体履带板锻模
如图1所示，联体履带板锻模包括上模1和下模2，上模1和下模2之间的型槽包括预锻型槽3和终锻型槽4。上模1的终锻型槽4不包括飞边槽，下模2的终锻型槽4包括飞边槽。除飞边槽之外，下模2的终锻型槽4与预锻型槽3的结构相同，上模1的终锻型槽4与预锻型槽3的结构相同。
根据联体履带板锻件尺寸计算出热锻件尺寸。本实施例中联体履带板使用的材料为42CrMo，按照热膨胀理论，锻件中各尺寸数值乘以1.015(即热锻件的尺寸数值增加量为锻件的尺寸数值乘以热膨胀系数)，计算出热锻件尺寸，形成热锻件结构，根据热锻件结构尺寸形成锻模结构及尺寸。
根据模拟结果，联体履带板锻模连接板部位厚度为5～8mm，为防止金属回流速度过大造成锻件内部金属流线紊乱、折叠等缺陷，锻模靠近连接板部位的端面采用半径5～8mm的局部圆角结构，以改变金属的流动方向。
联体履带板采用大模块结构的模具，在锻模的左平面进行预锻，为了减少模具浪费，锻模中心与终锻型槽4中心不重合，两个中心偏移28mm，如图2所示。同时，为了减少错移对尺寸精度的影响，在锻模结构上采用锁扣装置，以同时便于锻模的安装与调试。
对于整体履带板锻件，锻件形状一经确定就是一个固定区域，为了顺利充满型槽，需要合理安排锻造填充的顺序，结合锻件中部极具变细，本发明合理设计有预锻型槽，预锻型槽3将中间连接部位适当加大，先将一部分金属两侧分流，同时将预锻型槽加厚3mm，使得在后续的充型过程中将终锻型槽的细微处充满，减少锻造缺陷的产生。同时考虑到脱模方便，在终锻型槽的桥部留有一定的斜度，其值为30°～45°。
S2、锻造联体履带板热锻件
下料采用圆棒料，下料精度≤2㎜，切断面垂直度≤2㎜，重量为17～19㎏。
将圆棒料加热到1120～1180℃，放入联体履带板锻模的预锻型槽3内进行预成型，使坯料在预锻时合理流动并充满预锻型槽3；然后将预锻件放入联体履带板锻模的终锻型槽4中，多余的金属充入飞边槽内。
S3、切边
将步骤S2中制备的热锻件在切边模中利用压力机切除飞边，得到最终的联体履带板，其结构如图3所示。
加工出的联体履带板，在履带板与地面接触的一面具有着地筋，材料采用高强耐磨材料42CrMo，硬度为HB401～460。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种履带式薄壳车辆用履带板成形方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、设计联体履带板锻模：联体履带板锻模包括上模和下模，上模和下模之间的型槽包括预锻型槽和终锻型槽；其中，上模的终锻型槽不包括飞边槽，下模的终锻型槽包括飞边槽；除飞边槽之外，下模的终锻型槽与预锻型槽的结构相同，上模的终锻型槽与预锻型槽的结构相同；联体履带板锻模的连接板部位厚度为5～8mm；锻模靠近连接板部位的端面采用半径5～8mm的局部圆角结构；预锻型槽中间连接部位适当加大，同时将预锻型槽加厚2～4mm；
S2、锻造联体履带板热锻件：将坯料加热后放入联体履带板锻模的预锻型槽内进行预成型，使坯料在预锻时充满预锻型槽；然后将预锻件放入联体履带板锻模的终锻型槽中，使多余的金属充入飞边槽内。
2.如权利要求1所述的履带板成形方法，其特征在于，所述联体履带板使用的材料为42CrMo，锻模尺寸为联体履带板尺寸乘以1.015。
3.如权利要求1所述的履带板成形方法，其特征在于，所述锻模的中心与终锻型槽的中心不重合。
4.如权利要求3所述的履带板成形方法，其特征在于，所述锻模结构上采用锁扣装置。
5.如权利要求1所述的履带板成形方法，其特征在于，在所述终锻型槽的桥部留有一定的斜度。
6.如权利要求5所述的履带板成形方法，其特征在于，所述斜度为30°～45°。
7.如权利要求1所述的履带板成形方法，其特征在于，所述坯料采用圆棒料，下料精度≤2㎜，切断面垂直度≤2㎜，重量为17～19㎏。
8.如权利要求1所述的履带板成形方法，其特征在于，所述将坯料加热为将坯料加热到1120～1180℃。
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