CN111203504B - 一种大尺寸履带板的锻造生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属履带板制造技术领域，具体涉及一种大尺寸履带板的锻造生产方法，包括以下步骤：步骤S01，毛坯下料：准备圆棒料以及棒料剪切机，将圆棒料在棒料剪切机上进行锯切，获取下料尺寸的棒料；步骤S02，棒料加热：准备箱式电阻炉，利用箱式电阻炉对步骤S01中获取的棒料进行加热处理；步骤S03，预锻成形：利用模锻锤对步骤S02中加热后的棒料进行锻打，形成预锻毛坯；步骤S04，二次加热：将步骤S03中的预锻毛坯放入所述箱式电阻炉内进行加热处理；步骤S05，锻造成形；步骤S06，冲孔切边；步骤S07，调质热处理；本发明解决了传统铸造生产方式生产的异形齿履带板机械性能差、易脆断的缺点，其次是克服了轧制这种大批量生产方式所带来的成本高的缺点。
Description
技术领域
本发明属于履带板制造技术领域，具体涉及一种大尺寸履带板的锻造生产方法。
背景技术
用于节距为350mm链轨节的异形齿履带板是大型工程机械底盘件之一，常用在250T以上的电铲挖掘机上。传统的生产方式为铸造工艺生产，由于铸件容易形成气孔和缩孔缺陷，表面质量差，机械性能差、易脆断无法满足使用要求。普通直齿形的履带板一般都是采用轧制工艺生产出来的，不过轧制工艺更适合于大批量生产，若小批量生产的话成本高；节距为350mm链轨节的异形齿履带板的齿形不规则，不适合采用轧制工艺进行生产。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种大尺寸履带板的锻造生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大尺寸履带板的锻造生产方法，包括以下步骤：
步骤S01，毛坯下料：准备圆棒料以及棒料剪切机，将圆棒料在棒料剪切机上进行锯切，获取下料尺寸的棒料；
步骤S02，棒料加热：准备箱式电阻炉，利用箱式电阻炉对步骤S01中获取的棒料进行加热处理；
步骤S03，预锻成形：准备预锻模具以及模锻锤，利用模锻锤对步骤S02中加热后的棒料进行锻打，形成预锻毛坯；
步骤S04，二次加热：将步骤S03中的预锻毛坯放入所述箱式电阻炉内进行加热处理；
步骤S05，锻造成形：准备终锻模具，将步骤S04中加热处理后的毛坯取出，并清理氧化皮后入终锻模具锻造，进行锻打，获取成形履带板；
步骤S06，冲孔切边：准备冲孔切边复合膜以及闭式双点压力机，采用冲孔切边复合模，在闭式双点压力机上对履带板进行热切边及冲孔，并使用卸料元件来提供足够的压紧力与卸料力，完成对履带板的锻造；
步骤S07，调质热处理：将上述步骤S06中锻造完成的履带板通过淬火回火工艺热处理，淬火介质为水，淬火温度为750-900℃，淬火时间为1-3分钟，回火温度为180-250℃，回火时间控制在2-4小时。
优选的，所述步骤S02中加热温度为1170-1230℃。
优选的，所述步骤S04中加热温度为800-1230℃，保温时间为1-3小时。
优选的，所述步骤步骤S05中，准备喷雾脱模剂，第一次锻打之后，待锻件完全脱模后及时清理锻模型腔内的氧化皮，后续配合使用喷雾脱模剂，多次打击成形。
优选的，所述步骤S06中所述的闭式双点压力机采用J39-800闭式双点压力机，且所述卸料元件采用氮气弹簧。
优选的，所述步骤S06中热切时，带筋板的凸模放置在下模，做好锻件的定位及下模限位，使切边凹模及冲头进入凸模30mm。
优选的，所述预锻模具的型腔采用高速加工中心加工。
优选的，所述步骤S06中获取的履带板为350mm节距履带板。
优选的，所述终锻模具的肋板处呈7度拔模斜度。
优选的，所述步骤S01中的下料尺寸为Φ190mmx790mm。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明解决了传统铸造生产方式生产的异形齿履带板机械性能差、易脆断的缺点，其次是克服了轧制这种大批量生产方式所带来的成本高的缺点。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图；
图2为本发明一个实施例中履带板的截面图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本发明额具体实施方式中，关键点在于生产此种产品的设备和模具，设备需要为12300吨及以上的压力，例如12300吨，设备工作过程中产生的能量需要大于或等于2000KJ,例如2000KJ，模具的型腔需用高速加工中心加工，以保证模具的精度，坯料 要加热到1230±25℃的范围内，例如1230℃，且心表温差≤30℃，例如30℃。
在下列实施例中，本发明的锻造设备选择：履带板锻件分模面上投影面积约为3400cm2,所需变形力较大,需公称称压力较大的锻造设备，350mm节距履带板锻造所需压力为30000T ，需要15000T摩擦压力机方能满足锻造所需。
参照图1，一种大尺寸履带板的锻造生产方法，包括以下步骤：
步骤S01，毛坯下料：准备圆棒料以及棒料剪切机，将圆棒料在棒料剪切机上进行锯切，获取下料尺寸的棒料；具体的，根据锻造前后材料体积不变定律，以及锻造毛坯经验公式，初略计算出棒料尺寸，同时运用锻造三维模拟软件，将Φ200mm、Φ190mm、Φ180mm三种规格棒料分别进行锻造模拟分析。
优选的尺寸为Φ190mmx790mm的棒料。
步骤S02，棒料加热：准备箱式电阻炉，利用箱式电阻炉对步骤S01中获取的棒料进行加热处理；因锻造设备与箱式炉距离较远，温度控制范围为1230℃，可以提高塑性，降低变形抗力。
步骤S03，预锻成形：准备预锻模具以及模锻锤，利用模锻锤对步骤S02中加热后的棒料进行锻打，形成预锻毛坯；
步骤S04，二次加热：将步骤S03中的预锻毛坯放入所述箱式电阻炉内进行加热处理；加热温度为1230℃，保温时间为2小时。
步骤S05，锻造成形：准备终锻模具，将步骤S04中加热处理后的毛坯取出，并清理氧化皮后入终锻模具锻造，进行锻打，获取成形履带板；具体的，准备喷雾脱模剂，第一次锻打之后，待锻件完全脱模后及时清理锻模型腔内的氧化皮，后续配合使用喷雾脱模剂，多次打击成形。
步骤S06，冲孔切边：准备冲孔切边复合膜以及J39-800闭式双点压力机，采用冲孔切边复合模，在闭式双点压力机上对履带板进行热切边及冲孔，并使用卸料元件来提供足够的压紧力与卸料力，完成对履带板的锻造；
为保证该工位有足够的压紧力及卸料力，卸料元件采用氮气弹簧，热切时，带筋板的凸模放置在下模，做好锻件的定位及下模限位，使切边凹模及冲头进入凸模30mm。
步骤S07，调质热处理：将上述步骤S06中锻造完成的履带板通过淬火回火工艺热处理，淬火介质为水，淬火温度为860℃，淬火时间为2分钟，回火温度为220℃，回火时间控制在3小时。
优选的，所述预锻模具的型腔采用高速加工中心加工。
优选的，所述步骤S06中获取的履带板为350mm节距履带板。
如图2所示，优选的，所述终锻模具的肋板处呈7度拔模斜度。
需要说明的是，由于锻造设备与加热炉之间距离较远，易造成锻造温度过低，所以在锻造过程中要严格控制加热温度，最大限度的提高塑性，降低变形抗力。履带板板耳厚度薄，而且中间有较高的肋板，易造成金属流动困难，导致板耳处充不满。所以在设计终锻模具时，尽量降低板耳处的桥口的高度，增大此处金属向飞边流动的阻力，有利于板耳处金属充填。
由于履带板面积较大且中间肋板较高，易造成脱模困难。所以在设计终锻模具时，在肋板处设计7度的拔模斜度，并在中间漏泥孔位置设置顶杆孔，利用设备顶出机构顺利脱模。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01，毛坯下料：准备圆棒料以及棒料剪切机，将圆棒料在棒料剪切机上进行锯切，获取下料尺寸的棒料；
步骤S02，棒料加热：准备箱式电阻炉，利用箱式电阻炉对步骤S01中获取的棒料进行加热处理；
步骤S03，预锻成形：准备预锻模具以及模锻锤，利用模锻锤对步骤S02中加热后的棒料进行锻打，形成预锻毛坯；
步骤S04，二次加热：将步骤S03中的预锻毛坯放入所述箱式电阻炉内进行加热处理；
步骤S05，锻造成形：准备终锻模具，将步骤S04中加热处理后的毛坯取出，并清理氧化皮后入终锻模具锻造，进行锻打，获取成形履带板；
步骤S06，冲孔切边：准备冲孔切边复合膜以及闭式双点压力机，采用冲孔切边复合模，在闭式双点压力机上对履带板进行热切边及冲孔，并使用卸料元件来提供足够的压紧力与卸料力，完成对履带板的锻造；
步骤S07，调质热处理：将上述步骤S06中锻造完成的履带板通过淬火回火工艺热处理，淬火介质为水，淬火温度为750-900℃，淬火时间为1-3分钟，回火温度为180-250℃，回火时间控制在2-4小时，获取合格履带板；其中：
步骤S05中，准备喷雾脱模剂，第一次锻打之后，待锻件完全脱模后及时清理锻模型腔内的氧化皮，后续配合使用喷雾脱模剂，多次打击成形；所述终锻模具的肋板处呈7度拔模斜度。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述步骤S02中加热温度为1170-1230℃。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述步骤S04中加热温度为800-1230℃，保温时间为1-3小时。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述步骤S06中所述的闭式双点压力机采用J39-800闭式双点压力机，且所述卸料元件采用氮气弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述步骤S06中热切时，带筋板的凸模放置在下模，做好锻件的定位及下模限位，使切边凹模及冲头进入凸模30mm。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述预锻模具的型腔采用高速加工中心加工。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述步骤S06中获取的履带板为350mm节距履带板。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸履带板的锻造生产方法，其特征在于，所述步骤S01中的下料尺寸为Φ190mm*790mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A forging production method for large-sized track shoes Effective date of registration: 20230328 Granted publication date: 20220913 Pledgee: China Construction Bank Corporation Jining Beicheng Branch Pledgor: JINING NINGRUN WENZHENG FORGING CO.,LTD. Registration number: Y2023980036510 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20220913 Pledgee: China Construction Bank Corporation Jining Beicheng Branch Pledgor: JINING NINGRUN WENZHENG FORGING CO.,LTD. Registration number: Y2023980036510 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |