[发明专利]履带式挖掘机用滚轮的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有法兰凸缘的履带式挖掘机用滚轮的锻造方法。

背景技术

履带式挖掘机上的滚轮锻件是一种高形状复杂系数的锻件，如图1所示，它包括上半部11和下半部12两部分，上半部11和下半部12均带有法兰凸缘111，112，121，122，传统的锻造方式是将两部分分开均锻造成图2所示的形状，然后在B处机械加工掉多余的部分，形成法兰凸缘111，112，121，122，最后将机械加工后的两部分焊接为一个整体；如图1所示，焊接时，是在安装中心轮毂6处，两部分锻件11，12分别加工出互相啮合的舌状，在舌状位置A处留出焊接用的倒角，最后焊接而成，这种锻造方法的缺点是锻件材料消耗大，后续机械加工余量大，机加工时长。也有采用辗环方式锻造的，辗环锻造因为辗环工艺的要求，需要先自由锻造出一个环形件后再辗出外形的凸缘。

图3是采用普通合模锻造方法整体锻造的滚轮锻件的两个半模的模具示意图，使用专门的模拟软件对锻造过程进行模拟以后，发现在图3的C部位很难充填饱满，且两个半模的模具D处在锻造过程中会受到很大的变形抗力，这样磨损将会非常严重，两个半模模具很快就会失效了。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种履带式挖掘机用滚轮的锻造方法，该方法可将滚轮均带有法兰凸缘的两部分整体锻造出来，从而达到减少工序、节省成本的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供的履带式挖掘机用滚轮的锻造方法，所述滚轮包括上半部和下半部两部分，所述上半部和下半部均带有两个法兰凸缘，包括以下步骤：

1)加热坯料棒材；

2)通过初锻模锻造滚轮的上半部，获得半成品锻件；

3)对半成品锻件进行脱模；

4)将半成品锻件通过终锻模锻造滚轮的下半部，获得成品锻件；

5)对成品锻件脱模。

优选地，步骤2)中，所述初锻模包括初锻下模、初锻上模、成形上半部的两块初锻半模，所述两块初锻半模合模后形成的初锻合模型腔与上半部外形相匹配，所述初锻下模具有连通的上型腔和下型腔，两块初锻半模合模后的外形与所述上型腔的形状相匹配，所述下型腔的形状与棒材的外形相匹配，成形时，先将棒材放入下型腔，再将两块初锻半模放入上型腔，通过初锻上模的冲头向下施加作用，使得棒材在所述初锻合模型腔里被挤压，成形所述上半部，即获得半成品锻件。

进一步地，步骤3)中，所述下型腔内设有初锻顶料板，所述初锻下模的底部设有初锻顶杆孔，机床上设置的顶杆伸入所述初锻顶杆孔将初锻顶料板顶起，使得半成品锻件连带着两块初锻半模顶出，顶出后两块初锻半模分开来实现半成品锻件的脱模。

更进一步地，步骤4)中，所述终锻模包括终锻下模、终锻上模、成形所述下半部的两块终锻半模，所述两块终锻半模合模后形成的终锻合模型腔与所述滚轮的外形相对应，所述终锻下模具有与所述两块终锻半模合模后的外形相匹配的模具型腔，所述模具型腔内设有终锻顶料板，所述终锻下模的底部设有终锻顶杆孔，成形时，机床上设置的顶杆伸入所述终锻顶杆孔将终锻顶料板顶起至与终锻下模的上顶面齐平，然后放置一下模垫于终锻顶料板上，再将步骤3)中获得的半成品锻件上下翻转，使得成形好的上半部朝下放置于下模垫上，所述下模垫与滚轮的上半部的轴孔可形成凹凸配合，凹凸配合后充满所述终锻合模型腔的下部空间，再将两块终锻半模抱住半成品锻件和下模垫置于所述终锻顶料板上，然后所述顶杆缓慢下降直至终锻顶料板缓慢下降至终锻下模的模具型腔底部，最后通过终锻上模的冲头向下施加作用，使得棒材在所述终锻合模型腔的上部空间被挤压，成形滚轮的下半部，即获得成品锻件。

更进一步地，所述终锻下模的模具型腔上大下小带有锥度。

更进一步地，步骤5)中，所述顶杆伸入所述终锻顶杆孔将终锻顶料板顶起至与终锻下模的上顶面齐平，使得锻好的滚轮、两个终锻半模和下模垫一起顶出，顶出后两块终锻半模、下模垫均与滚轮分开来实现成品锻件的脱模。

本发明的履带式挖掘机用滚轮的锻造方法，采用两套合模模具分别锻造滚轮的两部分，锻造的滚轮具有同一个中心轴线并且无需焊接，并且该方法能保证锻件充填饱满，又能有效避免模具的变形失效。

附图说明

图1为现有技术中履带式挖掘机用滚轮的结构示意图。

图2为加工图1所示滚轮其中一部分的结构示意图。

图3为现有技术中合模锻造滚轮锻件的模具示意图。

图4为本发明中初锻模的结构示意图。

图5为本发明中半成品锻件的结构示意图。