一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍛件模具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]大型礦山車輪用座圈鍛件產(chǎn)品形狀復(fù)雜，產(chǎn)品零件內(nèi)徑臺階進(jìn)深很大，為盡可能接近零件，減少鍛造余量，鍛件的進(jìn)深也要大，輾環(huán)難度大，這樣需要較大的壓制力，而且需要預(yù)成型。目前，傳統(tǒng)的大型礦山車輪用座圈鍛件加工方式多是先用鍛件模具加工成截面為矩形結(jié)構(gòu)的鍛件，然后再將鍛件切割成接近產(chǎn)品外形的形狀后進(jìn)行精加工，這種方式存在切削余量大、浪費材料、加工成本高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種切削余量小、性能穩(wěn)定、省料和加工成本低的大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其包括以下步驟:
[0006](I)粗鍛工序，先將坯料放入加熱爐中加熱，加熱溫度為1200?1300°C，經(jīng)過加熱爐加熱的坯料用模具進(jìn)行初次擴(kuò)孔；
[0007](2)精鍛工序，將經(jīng)過初次輾環(huán)的坯料用同一模具進(jìn)行二次擴(kuò)孔，制得鍛件。
[0008]其中，所述模具包括芯輥和主模，鍛件設(shè)置于所述芯輥與所述主模之間，所述芯輥中部為圓柱體結(jié)構(gòu)的圓柱段，所述圓柱段上設(shè)置有上凸肩部和下凸肩部，所述上凸肩部和所述下凸肩部之間形成凹槽，所述上凸肩部的上端面向下傾斜，所述上凸肩部的下端面向上傾斜，所述下凸肩部的上端面向下傾斜，所述下凸肩部的側(cè)面自上而下向外傾斜，所述主模的側(cè)面為豎直面。
[0009]進(jìn)一步地，為了控制鍛件擺動，還設(shè)置有抱輥裝置，所述抱輥裝置包括抱輥軸，所述抱棍軸一端固定在抱棍軸固定座上，所述抱棍軸另一端固定連接有抱棍，所述抱棍頂部設(shè)置有凸臺，所述抱輥軸可相對于所述抱滾軸固定座上下移動。
[0010]進(jìn)一步地，所述上凸肩部的上端面向下傾斜42°?48°。
[0011]進(jìn)一步地，所述上凸肩部的下端面向上傾斜22°?28。，所述下凸肩部的上端面向下傾斜6°?8°，所述下凸肩部的側(cè)面自上而下向外傾斜1°?5。。
[0012]進(jìn)一步地，所述上凸肩部與所述圓柱段相接處為R50的圓弧。
[0013]進(jìn)一步地，所述上凸肩部的側(cè)面與下端面的相接處為R30的圓弧。
[0014]進(jìn)一步地，所述下凸肩部的側(cè)面與下端面的相接處為R20的圓弧。
[0015]本發(fā)明在工作時:
[0016]主模轉(zhuǎn)動，利用摩擦力驅(qū)動鍛件從動旋轉(zhuǎn)，芯輥在從動旋轉(zhuǎn)的同時作直線進(jìn)給運動。在主模、芯輥的共同作用下，鍛件產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形。鍛件在被軋制的過程中，因其局部受力，接觸區(qū)域不對稱，容易產(chǎn)生擺動。為控制鍛件軋制過程中的擺動現(xiàn)象，增設(shè)抱輥裝置。抱輥與鍛件接觸，在摩擦力的作用下從動旋轉(zhuǎn)。鍛件直徑擴(kuò)大，抱輥作后退運動。
[0017]其中，所述芯輥的上凸肩與圓柱段形成第一工位，所述芯輥的上凸肩部與下凸肩部形成第二工位，在工作時，先將鍛件至于第一工位進(jìn)行加工，當(dāng)鍛件輾環(huán)到所需內(nèi)徑時，再將其下落到第二工位進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0018]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
[0019]通過本發(fā)明提供的加工工藝加工出的大型礦山車輪用座圈鍛件，鍛造單邊余量約9-10mm，更接近產(chǎn)品的形狀，節(jié)省了材料的使用，比常規(guī)矩形鍛件節(jié)省原材料約20?30%，比比以往內(nèi)徑有形狀節(jié)省原料7%，后續(xù)加工的切削量小，加工成本低；因鍛件余量小，為后續(xù)熱處理做好了準(zhǔn)備，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能；由于抱輥裝置設(shè)置有凸臺，凸臺起到了支撐鍛件的作用，因此，實現(xiàn)了把一個芯輥可以實現(xiàn)二工位設(shè)計，節(jié)省了換模時間至少I小時，也節(jié)省了模具成本，實現(xiàn)二工位輾環(huán)，避免了產(chǎn)品的二次回爐，減少燒損5%，同時不用更換模具，直接可以達(dá)到一火成型，節(jié)省能源。
【附圖說明】
[0020]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是抱輥的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]本發(fā)明一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其包括以下步驟:
[0025](I)粗鍛工序，先將坯料放入加熱爐中加熱，加熱溫度為1200?1300°C，經(jīng)過加熱爐加熱的坯料用模具進(jìn)行初次擴(kuò)孔；
[0026](2)精鍛工序，將經(jīng)過初次輾環(huán)的坯料用同一模具進(jìn)行二次擴(kuò)孔，制得鍛件。
[0027]如圖1和圖2所示，模具包括芯輥I和主模2，鍛件3設(shè)置于所述芯輥I與所述主模2之間，所述芯輥I中部為圓柱體結(jié)構(gòu)的圓柱段4，所述圓柱段4上設(shè)置有上凸肩部5和下凸肩部6，所述上凸肩部5和所述下凸肩部6之間形成凹槽8，所述上凸肩部5的上端面向下傾斜，所述上凸肩部5的下端面向上傾斜，所述下凸肩部6的上端面向下傾斜，所述下凸肩部6的側(cè)面自上而下向外傾斜，所述主模2的側(cè)面為豎直面。
[0028]為了控制鍛件3擺動，還設(shè)置有抱輥裝置7，所述抱輥裝置7包括抱輥軸701，所述抱輥軸701 —端固定在抱輥軸固定座702上，所述抱輥軸701另一端固定連接有抱輥703，所述抱輥703頂部設(shè)置有凸臺704，所述抱輥軸701可相對于所述抱滾軸固定座702上下移動。
[0029]其中:
[0030]所述上凸肩部5的上端面向下傾斜45° ;
[0031]所述上凸肩部5的下端面向上傾斜25°，所述下凸肩部6的上端面向下傾斜7°，所述下凸肩部6的側(cè)面自上而下向外傾斜3° ；
[0032]所述上凸肩部5與所述圓柱段4相接處為R50的圓弧；
[0033]所述上凸肩部5的側(cè)面與下端面的相接處為R30的圓弧；
[0034]所述下凸肩部6的側(cè)面與下端面的相接處為R20的圓弧。
[0035]本發(fā)明在工作時:
[0036]主模2轉(zhuǎn)動，利用摩擦力驅(qū)動鍛件3從動旋轉(zhuǎn)，芯輥I在從動旋轉(zhuǎn)的同時作直線進(jìn)給運動。在主模2、芯輥I的共同作用下，鍛件3產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形。鍛件3在被軋制的過程中，因其局部受力，接觸區(qū)域不對稱，容易產(chǎn)生擺動。為控制鍛件3軋制過程中的擺動現(xiàn)象，增設(shè)抱輥裝置7。抱輥703與鍛件3接觸，在摩擦力的作用下從動旋轉(zhuǎn)。鍛件3直徑擴(kuò)大，抱輥703作后退運動。
[0037]其中，所述芯輥I的上凸肩部5與圓柱段4形成第一工位，所述芯輥I的上凸肩部5與下凸肩部6形成第二工位，在工作時，先將鍛件3至于第一工位進(jìn)行加工，當(dāng)鍛件3輾環(huán)到所需內(nèi)徑時，再將其下落到第二工位進(jìn)行擴(kuò)孔。
[0038]通過本發(fā)明提供的鍛造工藝加工出的大型礦山車輪用座圈鍛件，鍛造單邊余量約9-10mm，更接近產(chǎn)品的形狀，節(jié)省了材料的使用，比常規(guī)矩形鍛件節(jié)省原材料約20?30%，比比以往內(nèi)徑有形狀節(jié)省原料7%，后續(xù)加工的切削量小，加工成本低；因鍛件余量小，為后續(xù)熱處理做好了準(zhǔn)備，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能；由于抱輥裝置設(shè)置有凸臺，凸臺起到了支撐鍛件的作用，因此，實現(xiàn)了把一個芯輥可以實現(xiàn)二工位設(shè)計，節(jié)省了換模時間至少I小時，也節(jié)省了模具成本，實現(xiàn)二工位輾環(huán)，避免了產(chǎn)品的二次回爐，減少燒損5%，同時不用更換模具，直接可以達(dá)到一火成型，節(jié)省能源。
[0039]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)粗鍛工序，先將坯料放入加熱爐中加熱，加熱溫度為1200?1300°C，經(jīng)過加熱爐加熱的坯料用模具進(jìn)行初次擴(kuò)孔； (2)精鍛工序，將經(jīng)過初次輾環(huán)的坯料用同一模具進(jìn)行二次擴(kuò)孔，制得鍛件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述模具包括芯輥和主模，鍛件設(shè)置于所述芯輥與所述主模之間，所述芯輥中部為圓柱體結(jié)構(gòu)的圓柱段，所述圓柱段上設(shè)置有上凸肩部和下凸肩部，所述上凸肩部和所述下凸肩部之間形成凹槽，所述上凸肩部的上端面向下傾斜，所述上凸肩部的下端面向上傾斜，所述下凸肩部的上端面向下傾斜，所述下凸肩部的側(cè)面自上而下向外傾斜，所述主模的側(cè)面為豎直面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述模具還抱輥裝置，所述抱輥裝置包括抱輥軸，所述抱輥軸一端固定在抱輥軸固定座上，所述抱輥軸另一端固定連接有抱輥，所述抱輥頂部設(shè)置有凸臺，所述抱輥軸可相對于所述抱滾軸固定座上下移動。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述上凸肩部的上端面向下傾斜42°?48。。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述上凸肩部的下端面向上傾斜22°?28°，所述下凸肩部的上端面向下傾斜6°?8°，所述下凸肩部的側(cè)面自上而下向外傾斜1°?5°。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述上凸肩部與所述圓柱段相接處為R50的圓弧。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述上凸肩部的側(cè)面與下端面的相接處為R30的圓弧。8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其特征在于，所述下凸肩部的側(cè)面與下端面的相接處為R20的圓弧。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于大型礦山車輪用座圈的鍛造工藝，其包括以下步驟：（1）粗鍛工序，先將坯料放入加熱爐中加熱，加熱溫度為1200～1300℃，經(jīng)過加熱爐加熱的坯料用模具進(jìn)行初次擴(kuò)孔；（2）精鍛工序，將經(jīng)過初次輾環(huán)的坯料用同一模具進(jìn)行二次擴(kuò)孔，制得鍛件。通過本發(fā)明提供的鍛造工藝加工出的大型礦山車輪用座圈鍛件，節(jié)省了材料的使用，為后續(xù)熱處理做好了準(zhǔn)備，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能；實現(xiàn)了二工位輾環(huán)，避免了產(chǎn)品的二次回爐，節(jié)省能源。
【IPC分類】B21K1/38, B21J13/02
【公開號】CN104942214
【申請?zhí)枴緾N201410117000
【發(fā)明人】趙夢逸, 馮娟, 趙磊, 崔昱, 夏旭平
【申請人】無錫隆迪精密鍛件有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年3月26日