專利名稱：履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有法蘭凸緣的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法。
背景技術(shù)：
履帶式挖掘機(jī)上的滾輪鍛件是一種高形狀復(fù)雜系數(shù)的鍛件，如圖I所示，它包括上半部11和下半部12兩部分，上半部11和下半部12均帶有法蘭凸緣111，112，121，122，傳統(tǒng)的鍛造方式是將兩部分分開(kāi)均鍛造成圖2所示的形狀，然后在B處機(jī)械加工掉多余的部分，形成法蘭凸緣111，112，121，122，最后將機(jī)械加工后的兩部分焊接為一個(gè)整體；如圖 I所示，焊接時(shí)，是在安裝中心輪轂6處，兩部分鍛件11，12分別加工出互相嚙合的舌狀，在舌狀位置A處留出焊接用的倒角，最后焊接而成，這種鍛造方法的缺點(diǎn)是鍛件材料消耗大，后續(xù)機(jī)械加工余量大，機(jī)加工時(shí)長(zhǎng)。也有采用輾環(huán)方式鍛造的，輾環(huán)鍛造因?yàn)檩毉h(huán)工藝的要求，需要先自由鍛造出一個(gè)環(huán)形件后再輾出外形的凸緣。圖3是采用普通合模鍛造方法整體鍛造的滾輪鍛件的兩個(gè)半模的模具示意圖，使用專門的模擬軟件對(duì)鍛造過(guò)程進(jìn)行模擬以后，發(fā)現(xiàn)在圖3的C部位很難充填飽滿，且兩個(gè)半模的模具D處在鍛造過(guò)程中會(huì)受到很大的變形抗力，這樣磨損將會(huì)非常嚴(yán)重，兩個(gè)半模模具很快就會(huì)失效了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，該方法可將滾輪均帶有法蘭凸緣的兩部分整體鍛造出來(lái)，從而達(dá)到減少工序、節(jié)省成本的目的。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，所述滾輪包括上半部和下半部?jī)刹糠郑錾习氩亢拖掳氩烤鶐в袃蓚€(gè)法蘭凸緣，包括以下步驟I)加熱坯料棒材；2)通過(guò)初鍛模鍛造滾輪的上半部，獲得半成品鍛件；3)對(duì)半成品鍛件進(jìn)行脫模；4)將半成品鍛件通過(guò)終鍛模鍛造滾輪的下半部，獲得成品鍛件；5)對(duì)成品鍛件脫模。優(yōu)選地，步驟2)中，所述初鍛模包括初鍛下模、初鍛上模、成形上半部的兩塊初鍛半模，所述兩塊初鍛半模合模后形成的初鍛合模型腔與上半部外形相匹配，所述初鍛下模具有連通的上型腔和下型腔，兩塊初鍛半模合模后的外形與所述上型腔的形狀相匹配，所述下型腔的形狀與棒材的外形相匹配，成形時(shí)，先將棒材放入下型腔，再將兩塊初鍛半模放入上型腔，通過(guò)初鍛上模的沖頭向下施加作用，使得棒材在所述初鍛合模型腔里被擠壓，成形所述上半部，即獲得半成品鍛件。進(jìn)一步地，步驟3)中，所述下型腔內(nèi)設(shè)有初鍛頂料板，所述初鍛下模的底部設(shè)有初鍛頂桿孔，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入所述初鍛頂桿孔將初鍛頂料板頂起，使得半成品鍛件連帶著兩塊初鍛半模頂出，頂出后兩塊初鍛半模分開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)半成品鍛件的脫模。更進(jìn)一步地，步驟4)中，所述終鍛模包括終鍛下模、終鍛上模、成形所述下半部的兩塊終鍛半模，所述兩塊終鍛半模合模后形成的終鍛合模型腔與所述滾輪的外形相對(duì)應(yīng)，所述終鍛下模具有與所述兩塊終鍛半模合模后的外形相匹配的模具型腔，所述模具型腔內(nèi)設(shè)有終鍛頂料板，所述終鍛下模的底部設(shè)有終鍛頂桿孔，成形時(shí)，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入所述終鍛頂桿孔將終鍛頂料板頂起至與終鍛下模的上頂面齊平，然后放置一下模墊于終鍛頂料板上，再將步驟3 )中獲得的半成品鍛件上下翻轉(zhuǎn)，使得成形好的上半部朝下放置于下模墊上，所述下模墊與滾輪的上半部的軸孔可形成凹凸配合，凹凸配合后充滿所述終鍛合模型腔的下部空間，再將兩塊終鍛半模抱住半成品鍛件和下模墊置于所述終鍛頂料板上，然后所述頂桿緩慢下降直至終鍛頂料板緩慢下降至終鍛下模的模具型腔底部，最后通過(guò)終鍛上模的沖頭向下施加作用，使得棒材在所述終鍛合模型腔的上部空間被擠壓，成形滾輪的下半部，即獲得成品鍛件。更進(jìn)一步地，所述終鍛下模的模具型腔上大下小帶有錐度。更進(jìn)一步地，步驟5)中，所述頂桿伸入所述終鍛頂桿孔將終鍛頂料板頂起至與終鍛下模的上頂面齊平，使得鍛好的滾輪、兩個(gè)終鍛半模和下模墊一起頂出，頂出后兩塊終鍛半模、下模墊均與滾輪分開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)成品鍛件的脫模。本發(fā)明的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，采用兩套合模模具分別鍛造滾輪的兩部分，鍛造的滾輪具有同一個(gè)中心軸線并且無(wú)需焊接，并且該方法能保證鍛件充填飽滿，又能有效避免模具的變形失效。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中履帶式挖掘機(jī)用滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為加工圖I所示滾輪其中一部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中合模鍛造滾輪鍛件的模具示意圖。圖4為本發(fā)明中初鍛模的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明中半成品鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明中終鍛模的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明中成品鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法中，如圖7所示，滾輪I包括上半部11和下半部12兩部分，上半部11和下半部12均帶有兩個(gè)法蘭凸緣111，112，121，122，本發(fā)明的滾輪鍛造方法，省去了分別鍛造后的焊接工序，包括以下步驟I)加熱坯料棒材；2)如圖4所示，通過(guò)初鍛模3鍛造滾輪的上半部11，獲得半成品鍛件；3)對(duì)半成品鍛件進(jìn)行脫模；4)如圖6所示，將半成品鍛件通過(guò)終鍛模4鍛造滾輪的下半部12，獲得成品鍛件；5)對(duì)成品鍛件脫模。
其中，如圖4所示，在步驟2)中使用的初鍛模包括初鍛下模31、初鍛上模32、成形上半部的兩塊初鍛半模33，34，初鍛上模32上帶有沖頭，兩塊初鍛半模33，34合模后形成的初鍛合模型腔35與上半部11外 形相匹配，初鍛下模31具有連通的上型腔和下型腔，兩塊初鍛半模33，34合模后的外形與上型腔的形狀相匹配，下型腔的形狀與棒材的外形相匹配，成形時(shí)，先將棒材放入下型腔，再將兩塊初鍛半模33，34放入上型腔，通過(guò)初鍛上模32的沖頭向下施加作用，使得棒材在初鍛合模型腔35里被擠壓，成形上半部11，即獲得如圖5所示的半成品鍛件。如圖4所示，下型腔內(nèi)設(shè)有初鍛頂料板36，初鍛下模31的底部設(shè)有初鍛頂桿孔37，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入初鍛頂桿孔37將初鍛頂料板36頂起，使得半成品鍛件連帶著兩塊初鍛半模33，34頂出，頂出后兩塊初鍛半模33，34分開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)步驟3)中所述的半成品鍛件的脫模，如果兩塊初鍛半模33，34沒(méi)有完全和半成品鍛件分開(kāi)，則輕輕敲擊使其分開(kāi)。其中，如圖6所示，步驟4)中終鍛模4包括終鍛下模41、終鍛上模42、成形下半部的兩塊終鍛半模43，44，終鍛上模42上帶有沖頭，兩塊終鍛半模43，44合模后形成的終鍛合模型腔45與滾輪I的外形相對(duì)應(yīng)，終鍛下模41具有與兩塊終鍛半模43，44合模后的外形相匹配的模具型腔，模具型腔內(nèi)設(shè)有終鍛頂料板46，終鍛下模41的底部設(shè)有終鍛頂桿孔47，成形時(shí)，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入終鍛頂桿孔47將終鍛頂料板46頂起至與終鍛下模41的上頂面齊平，然后放置一下模墊5于終鍛頂料板46上，再將步驟3)中獲得的半成品鍛件上下翻轉(zhuǎn)，使得成形好的上半部11朝下放置于下模墊5上，下模墊5與滾輪的上半部11的軸孔可形成凹凸配合，凹凸配合后充滿終鍛合模型腔45的下部空間，再將兩塊終鍛半模43，44抱住半成品鍛件和下模墊5置于終鍛頂料板46上，然后頂桿緩慢下降直至終鍛頂料板46緩慢下降至終鍛下模41的模具型腔底部，因終鍛下模41的模具型腔上大下小帶有錐度，因此在終鍛頂料板46下降的過(guò)程中，兩塊終鍛半模43，44將半成品鍛件和下模墊5抱的越來(lái)越緊，成形時(shí)，是通過(guò)終鍛上模42的沖頭向下施加作用，使得棒材在終鍛合模型腔45的上部空間被擠壓，成形滾輪的下半部12，即獲得如圖7所示的成品鍛件，下模墊5可以保證在鍛造鍛件的下半部12時(shí)，原來(lái)鍛造好的上半部11不會(huì)繼續(xù)變形。在圖6中，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入終鍛頂桿孔47，將終鍛頂料板46頂起至與終鍛下模41的上頂面齊平，使得鍛好的滾輪I、兩個(gè)終鍛半模43，44和下模墊5 —起頂出，頂出后兩塊終鍛半模43，44、下模墊5均與滾輪I分開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)步驟5)中成品鍛件的脫模。本發(fā)明提出的鍛造方法，利用合模鍛造(即HALF模鍛方法)的方式先鍛造出滾輪的上半部，再利用合模的方式鍛造出滾輪的下半部，成形的滾輪具有多個(gè)凸緣，并且滾輪具有同一個(gè)中心軸線并且無(wú)需焊接，并且這種方式，能保證鍛件充填飽滿，又能有效避免模具的變形失效。以上只是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的說(shuō)明，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式并不局限于此。任何采用本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的非實(shí)質(zhì)性修改，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，所述滾輪(I)包括上半部(11)和下半部(12)兩部分，所述上半部(11)和下半部(12)均帶有兩個(gè)法蘭凸緣(111，112，121，122)，其特征在于，包括以下步驟 1)加熱坯料棒材； 2)通過(guò)初鍛模(3)鍛造滾輪的上半部(11)，獲得半成品鍛件； 3)對(duì)半成品鍛件進(jìn)行脫模； 4)將半成品鍛件通過(guò)終鍛模(4)鍛造滾輪的下半部(12)，獲得成品鍛件； 5)對(duì)成品鍛件脫模。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，其特征在于，步驟2)中，所述初鍛模包括初鍛下模(31)、初鍛上模(32)、成形上半部的兩塊初鍛半模(33，34)，所述兩塊初鍛半模(33，34)合模后形成的初鍛合模型腔(35)與上半部(11)外形相匹配，所述初鍛下模(31)具有連通的上型腔和下型腔，兩塊初鍛半模(33，34)合模后的外形與所述上型腔的形狀相匹配，所述下型腔的形狀與棒材的外形相匹配，成形時(shí)，先將棒材放入下型腔，再將兩塊初鍛半模(33，34)放入上型腔，通過(guò)初鍛上模(32)的沖頭向下施加作用，使得棒材在所述初鍛合模型腔(35)里被擠壓，成形所述上半部(11)，即獲得半成品鍛件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，其特征在于，步驟3)中，所述下型腔內(nèi)設(shè)有初鍛頂料板(36)，所述初鍛下模(31)的底部設(shè)有初鍛頂桿孔(37)，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入所述初鍛頂桿孔(37)將初鍛頂料板(36)頂起，使得半成品鍛件連帶著兩塊初鍛半模(33，34)頂出，頂出后兩塊初鍛半模(33，34)分開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)半成品鍛件的脫模。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，其特征在于，步驟4)中，所述終鍛模(4)包括終鍛下模(41)、終鍛上模(42)、成形所述下半部的兩塊終鍛半模(43，44)，所述兩塊終鍛半模(43，44)合模后形成的終鍛合模型腔(45)與所述滾輪(I)的外形相對(duì)應(yīng)，所述終鍛下模(41)具有與所述兩塊終鍛半模(43，44)合模后的外形相匹配的模具型腔，所述模具型腔內(nèi)設(shè)有終鍛頂料板(46)，所述終鍛下模(41)的底部設(shè)有終鍛頂桿孔(47)，成形時(shí)，機(jī)床上設(shè)置的頂桿伸入所述終鍛頂桿孔(47)將終鍛頂料板(46)頂起至與終鍛下模(41)的上頂面齊平，然后放置一下模墊(5)于終鍛頂料板(46)上，再將步驟3)中獲得的半成品鍛件上下翻轉(zhuǎn)，使得成形好的上半部(11)朝下放置于下模墊(5)上，所述下模墊(5)與滾輪的上半部(11)的軸孔可形成凹凸配合，凹凸配合后充滿所述終鍛合模型腔(45)的下部空間，再將兩塊終鍛半模(43，44)抱住半成品鍛件和下模墊(5)置于所述終鍛頂料板(46)上，然后所述頂桿緩慢下降直至終鍛頂料板(46)緩慢下降至終鍛下模(41)的模具型腔底部，最后通過(guò)終鍛上模(42)的沖頭向下施加作用，使得棒材在所述終鍛合模型腔(45)的上部空間被擠壓，成形滾輪的下半部(12)，即獲得成品鍛件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，其特征在于，所述終鍛下模(41)的模具型腔上大下小帶有錐度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，其特征在于，步驟5)中，所述頂桿伸入所述終鍛頂桿孔(47)將終鍛頂料板(46)頂起至與終鍛下模(41)的上頂面齊平，使得鍛好的滾輪(I)、兩個(gè)終鍛半模(43，44)和下模墊(5) —起頂出，頂出后兩塊終鍛半模(43，44)、下模墊(5)均與滾輪(I)分開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)成品鍛件的脫模。
全文摘要
本發(fā)明提供的履帶式挖掘機(jī)用滾輪的鍛造方法，先加熱坯料棒材，然后通過(guò)初鍛模鍛造滾輪的上半部，再通過(guò)終鍛模鍛造滾輪的下半部，即采用兩套合模模具分別鍛造滾輪的兩部分，鍛造的滾輪具有同一個(gè)中心軸線并且無(wú)需焊接，并且該方法能保證鍛件充填飽滿，又能有效避免模具的變形失效。
文檔編號(hào)B21K1/28GK102632184SQ20121011915
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者陸友榮 申請(qǐng)人:上海運(yùn)良企業(yè)發(fā)展有限公司