CN112453297A - 一种连体履带板锻锤锻造成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种连体履带板锻锤锻造成形方法，包括下料：按照毛坯长度和直径，对圆钢进行锯切；加热：对下好的圆钢坯料进行加热，加热温度为圆钢材料的始锻温度；制坯：将加热到始锻温度后的坯料进行制坯；锻压：将制坯完成后的坯料放入锻模模膛中锻压成形，终锻温度不低于该材料的终锻温度；切边‑校正：将锻压完成后的锻件放入切边‑校正复合模中切除毛边，同时进行校正。本发明充分利用金属流动原理获得充型完整、外形和尺寸合格、内部流线合理的锻件；整合切边、校正工序，能够解决切边过程中的翘曲、变形问题；采用可更换模芯，取代原大型模块，能够极大缩短模具加工周期，降低模具制造和使用成本，达到降本增效，保质提速的效果。
Description
技术领域
本发明属于薄壳履带车辆锻造技术领域，具体涉及一种连体履带板锻锤锻造成形方法。
背景技术
履带板体是薄壳履带车辆的重要行走部件，随着履带板体的设计趋于集成化、轻量化，一种新型的连体履带板体开始逐渐取代单体履带板体。相比较于传统的单体履带板体，连体履带板体可以视作两块单体履带板刚性桥接为一体，其结构更为复杂，与之匹配的锻造成形工艺要求更为严苛，随之而来的是更高的缺陷率和模具成本，以及更低的生产效率。
对于连体履带板，如若采用传统的制坯-预锻-终锻-切边-回终锻模膛校正的成形工艺，由于制坯、预锻不合理、手工放置精度低等原因，大幅增加了锻件充型过程中在齿部、尖角、加强筋处产生充型不满、折叠、尺寸超差等缺陷的几率。其次，由于切除毛边时极易发生整体翘曲变形，因此必须将锻件重新放回终锻模膛进行校正，同时在切边过程中毛边箍卡在切边冲头上，又需人工进行摘除。再者，由于预锻模膛、终锻模膛及制坯区域并列设置，锻模需使用大型模块，又因校正工序需使用终锻模膛，模膛磨损速度随之加剧。整个生产过程中产品质量波动性大，生产效率低下，模具制造及修理成本高。随着连体履带板的需求量日益增加，旧的锻造方法和模具设计严重制约了生产进度，急需提出一种新的锻造成形方法，以达到降本增效、保质提速的效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种连体履带板锻锤锻造成形方法，以解决连体履带板锻造过程中合格率低、生产效率低、模具成本高的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种连体履带板锻锤锻造成形方法，该锻造成形方法包括如下步骤：
步骤1、下料：按照毛坯长度和直径，对圆钢进行锯切；
步骤2、加热：对下好的圆钢坯料进行加热，加热温度为圆钢材料的始锻温度；
步骤3、制坯：将加热到始锻温度后的坯料进行制坯；
步骤4、锻压：将制坯完成后的坯料放入锻模模膛中锻压成形，终锻温度不低于该材料的终锻温度；
步骤5、切边-校正：将锻压完成后的锻件放入切边-校正复合模中切除毛边，同时进行校正。
进一步地，步骤1中，使用高速金属圆锯机对圆钢进行锯切。
进一步地，步骤2中，使用中频炉对下好的圆钢坯料进行加热。
进一步地，步骤3中，制坯工序包括拍扁和平两侧端面。
进一步地，步骤3中，拍扁后的坯料高度为锻件成品毛坯总高度的65％-67％。
进一步地，步骤4中，锻模经过预热并喷涂脱模剂，成形后用压缩空气吹去氧化皮，并进行冷却润滑。
进一步地，步骤4中，锻模只有终锻锻模并采用模座镶芯结构锻模，包括下模模膛、下模模芯、上模模膛、上模模芯、楔铁和模座；其中，分别具有上模模膛和下模模膛的上模模芯和下模模芯，通过楔铁固定于上下模座上。
进一步地，步骤4中，坯料经过四次打击至合模后直接成形，其中前两次的打击能量为总能量的30％，后两次的打击能量为总能量的65％。
进一步地，步骤5中，在切边过程中，切边-校正复合模的切边冲头下行；对锻件与毛边施加剪切力切除毛边；托盘托住锻件并与切边冲头共同下行，保证锻件整体受力均匀，由此起到校正作用；切边完成后切边冲头上行，下顶杆顶起锻件，毛边箍卡在冲切边头上，在上行过程中通过打料板挡住毛边，将其从切边冲头上退下。
进一步地，步骤5中，打料板由支柱安装固定在切边模口上，与切边冲头之间保证单边2.5mm间隙。
(三)有益效果
本发明提出一种连体履带板锻锤锻造成形方法，包括下料：按照毛坯长度和直径，对圆钢进行锯切；加热：对下好的圆钢坯料进行加热，加热温度为圆钢材料的始锻温度；制坯：将加热到始锻温度后的坯料进行制坯；锻压：将制坯完成后的坯料放入锻模模膛中锻压成形，终锻温度不低于该材料的终锻温度；切边-校正：将锻压完成后的锻件放入切边-校正复合模中切除毛边，同时进行校正。
本发明产生的有益效果包括：(1)利用合理的制坯工序配合锻模模膛设计，充分利用金属流动原理，实现终锻直接成形，切边与校正同时进行，能够有效规避充型不满、折叠、变形等锻造缺陷，制备出内部组织、流线合理，外观、尺寸合格的优质锻件，产品合格率提升至99.1％；(2)取消预锻模膛，使用可替换的模芯，由上下楔铁固定于模座之上，能够降低模具材料成本及加工成本；(3)取消切边后回终锻模膛校正工序，能够减少模膛的疲劳变形和磨损，延长模具使用寿命，降低模具使用成本；(4)整合、取消、优化锻造工序，能够缩减模具更换周期，有效较低劳动强度，提升生产效率，单件生产节拍减少15s。
附图说明
图1为本发明实施例的连体履带板锻件结构示意图；
图2为本发明实施例中制坯工序流程图；
图3为本发明实施例中锻模结构示意图；
图4为本发明实施例中切边-校正复合模结构示意图；
图5为本发明实施例中切边-校正过程示意图：(a)冲头下行，(b)切除毛边，(c)冲头、锻件及托盘共同下行，进行校正，(d)冲头上行脱毛边，顶杆顶起锻件。
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。
本实施例提出一种连体履带板锻锤锻造成形方法，所要锻造成形的连体履带板锻件结构如图1所示。
该锻造成形方法主要包括下料、加热、制坯、锻压、切边-校正等五个步骤，具体步骤如下：
步骤1、下料：按照毛坯长度和直径，使用高速金属圆锯机对材料为合金结构钢的圆钢进行锯切。
步骤2、加热：使用中频炉对下好的坯料进行加热，加热温度为该材料的始锻温度。对于低温和设备停用清空的坯料允许二次加热。
步骤3、制坯：将加热到始锻温度后的坯料放置于锻模制坯区域进行制坯。
其中，如图2所示，制坯工序包括拍扁和平两侧端面。拍扁后的坯料高度为锻件成品毛坯总高度的65％-67％，制坯高度过高，会造成金属反流形成褶皱缺陷造成报废，过低会造成齿尖部无法充满的缺陷造成报废。
步骤4、锻压：将制坯完成后的坯料放入锻模模膛中锻压成形，锻模经过预热并喷涂脱模剂，终锻温度不低于该材料的终锻温度，成形后用压缩空气吹去氧化皮，并进行冷却润滑，锻压设备为5T模锻数控电液锤。
其中，锻模只有终锻锻模并采用模座镶芯结构锻模，其结构如图3所示，包括下模模膛1、下模模芯2、上模模膛3、上模模芯4、楔铁5和模座6。分别具有上模模膛3和下模模膛1的上模模芯4和下模模芯2，分别通过楔铁5固定于上下模座6上；坯料经过四次打击至合模后直接成形，其中前两次的打击能量为总能量的30％，后两次的打击能量为总能量的65％，打击次数少，金属流动过快会造成褶皱缺陷，打击次数过多，使得生产效率低下，同时生产节拍过的延长导致锻造温度区间扩大，多次打击加剧了模具的磨损。
步骤5、切边-校正：将锻压完成后的锻件放入切边-校正复合模中切除毛边，同时进行校正，切边温度不低于终锻温度减去100℃，切边设备为具有下顶出功能的600T压力机。
其中，如图4所示，切边-校正复合模配备有托盘7和打料板8。托盘7的模腔依照热锻件图制作。齿的沿周部分尺寸单边放大3mm，以确保成品锻件毛坯不会产生压伤。如图5所示，在切边过程中，切边-校正复合模的切边冲头9下行；对锻件10与毛边施加剪切力切除毛边；托盘7托住锻件并与切边冲头9共同下行，保证锻件整体受力均匀，由此起到校正作用；切边完成后切边冲头9上行，下顶杆13顶起锻件10，此时毛边箍卡在冲切边头9上，打料板8由支柱11安装固定在切边模口12上，与切边冲头9之间保证单边2.5mm间隙，在上行过程中打料板8挡住毛边，将其从切边冲头9上退下，无需人工敲打取毛边，提高切边生产效率，降低工人劳动强度。
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 (10)
1.一种连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，所述锻造成形方法包括如下步骤：
步骤1、下料：按照毛坯长度和直径，对圆钢进行锯切；
步骤2、加热：对下好的圆钢坯料进行加热，加热温度为圆钢材料的始锻温度；
步骤3、制坯：将加热到始锻温度后的坯料进行制坯；
步骤4、锻压：将制坯完成后的坯料放入锻模模膛中锻压成形，终锻温度不低于该材料的终锻温度；
步骤5、切边-校正：将锻压完成后的锻件放入切边-校正复合模中切除毛边，同时进行校正。
2.如权利要求1所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤1中，使用高速金属圆锯机对圆钢进行锯切。
3.如权利要求1所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤2中，使用中频炉对下好的圆钢坯料进行加热。
4.如权利要求1所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤3中，制坯工序包括拍扁和平两侧端面。
5.如权利要求4所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤3中，拍扁后的坯料高度为锻件成品毛坯总高度的65％-67％。
6.如权利要求1所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤4中，锻模经过预热并喷涂脱模剂，成形后用压缩空气吹去氧化皮，并进行冷却润滑。
7.如权利要求1所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤4中，锻模只有终锻锻模并采用模座镶芯结构锻模，包括下模模膛、下模模芯、上模模膛、上模模芯、楔铁和模座；其中，分别具有上模模膛和下模模膛的上模模芯和下模模芯，通过楔铁固定于上下模座上。
8.如权利要求7所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤4中，坯料经过四次打击至合模后直接成形，其中前两次的打击能量为总能量的30％，后两次的打击能量为总能量的65％。
9.如权利要求1所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤5中，在切边过程中，切边-校正复合模的切边冲头下行；对锻件与毛边施加剪切力切除毛边；托盘托住锻件并与切边冲头共同下行，保证锻件整体受力均匀，由此起到校正作用；切边完成后切边冲头上行，下顶杆顶起锻件，毛边箍卡在冲切边头上，在上行过程中通过打料板挡住毛边，将其从切边冲头上退下。
10.如权利要求9所述的连体履带板锻锤锻造成形方法，其特征在于，步骤5中，打料板由支柱安装固定在切边模口上，与切边冲头之间保证单边2.5mm间隙。
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