輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝及其專用模具的製作方法
2023-04-23 23:01:41
專利名稱：輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝及其專用模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種擋圈製造工藝及其專用模具，尤其涉及一種輪式工程機械 車輪用擋圈製造工藝及其專用模具，屬於工程機械技術領域。
背景技術：
目前，輪式工程機械車輪用擋圈通常採用的製造工藝為下料—巻圓—焊 接—打磨—加熱—擴口 —成形；其中，焊接後打磨好的圓環形工件，經加熱通 過擴口模製成圓錐臺形，然後再利用成形模進行成形加工，製得成品擋圈。該 擋圈製造工藝在生產過程中，存在以下缺點 一是在擴口或成形工序，工件上 口因擴口或成形而延伸變薄，使焊縫處容易開裂，從而造成該工藝廢品率高， 製造成本也相應較高；二是工件表面因劃傷嚴重而使工件表面質量差。
發明內容
本發明的目的是提供一種產品成品率高、表面質量好的輪式工程機械車輪 用擋圈製造工藝。
為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案
本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圏製造工藝，包括如下工序
加熱將環狀圈坯加熱到700 ~ 900°C,形成加熱工件；
縮口 利用縮口;f莫具對加熱工件進行縮口壓制，製成縮口工件；
成形利用成形模具對縮口工件進行成形壓制，製得成品擋圈。
進一步，所述工序加熱之前，還包括如下工序
下料將長條料按預製擋圈的規格切斷，形成單倍尺條料；
巻圓將單倍尺條料巻製成圓環狀圈料；
整圓對圓環狀圏料進行整圓，使其兩端面對齊；焊接對整圓後圏料的斷口進行閃光對焊，形成封閉圈坯；
銑渣除去封閉圈坯焊口處的焊渣；
打磨將圏坯焊縫處打磨平整光潔。
其中，所述加熱工序中，加熱溫度為80(TC左右。
發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝，是將加熱後的工件先利用 縮口模具進行縮口，然後利用成形模具進行成形；與現有工藝相比，由於本發 明工藝中，先縮口後成形，縮口時工件不會產生延伸而變薄，從而克服了現有 工藝中擴口時工件因延伸而變薄，焊縫處容易出現開裂，廢品率高的問題；同 時，由於縮口模和成形模的模具型面經過熱處理加工，表面耐磨且光潔度很高， 在壓制過程中不會劃傷工件表面。
本發明的另一目的是提供一種產品成品率高、表面質量好的輪式工程機械 車輪用擋圈專用模具。
為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案
本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈專用模具，包括上模體和下模體， 所述上模體包括縮口上模體和成形上模體；
所述縮口上模體由上模座與縮口模及導柱固定連接組成，該縮口模的內側 下角設有縮口凹槽；
所述成形上模體由上模座與成形模及導柱固定連接組成，該成形模的內側 下角設有成形凹槽；
所述下模體包括圓柱環形凸模，該凸模內側面與導套連接，凸模下端面與 下模座固定連接，凸模和下模座的外側面與階梯狀頂料板滑動連接，該頂料板 向上與定位板彈性連接，定位板與下模座外表面固定有環形限位板；所迷下模 座向下與底板固定連接；
所述凸模的上端面外側開設有環形槽，其外側上角為弧形；該凸模的環形 槽與所述縮口凹槽及頂料板上端面形成工件縮口空間；該凸模的環形槽與所述 成形凹槽及頂料^1上端面形成工件成形空間。
進一步，所述下模座呈中空圓柱形，其下端面間隔開設有4-8個徑向凹槽，該下模座中放置有與下模座中空部和凹槽形狀相適配的二次頂板，該二次頂板 向下與頂杆固定連接，下模座上相對頂料板處開設有通孔，該通孔內可滑動穿 設有二次頂杆，二次頂杆向下與二次頂板觸接。
其中，二次頂板由圓柱形本體、及本體外側間隔設置的4~8個徑向凸杆組 成，所述頂杆套置在底板的中空部，所述徑向凸杆嵌置在下模座的徑向凹槽內。
所述頂料板的上端面為階梯狀環面，其內側階環形成頂料柱。
所述導套呈圓柱環形，其外側面上端帶有環沿，所述凸模的內側上角設有 與導套環沿相適配的環槽，導套的環沿嵌入凸模的環槽內。
本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈專用模具，由縮口上模體、成形上 模體和下模體組成，上模體設計成推拉結構，縮口上模體和成形上模體連接起 來可實現推拉，縮口上模體與下模體配合可對加熱工件進行縮口壓制，成形上 模體與下模體配合可對加熱工件進行成形壓制，從而實現對加熱工件先縮口後 成形的製作過程。
圖1為本發明輪式工程機械車輪用擋圏製造工藝的流程圖2為本發明輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝的封閉圈坯的示意圖3為本發明輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝的縮口後工件的示意圖; 圖4為本發明輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝的成形後工件的示意圖; 圖5為本發明輪式工程機械車輪用擋圈專用模具中縮口模具的剖視圖； 圖6為本發明輪式工程機械車輪用擋圈專用模具中成形模具的剖視圖； 圖7為本發明輪式工程機械車輪用擋圏專用模具的下模座的俯視圖； 圖8為本發明輪式工程機械車輪用擋圏專用模具的二次頂板的示意圖。
具體實施例方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，並使本發明的上述目的、 特徵和優點能夠更加顯明易懂，下面結合附圖和實例對本發明作進一步詳細的說明。
如圖1所示，本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝，包括如下
工序
S101下料將準備好的長條料按預製擋圏的規格切斷，形成單倍尺條料； S102巻圓將單倍尺條料巻製成圓環狀圏料； 利用現有巻圓機，將單倍尺條料巻製成圓環狀圈料。 S103整圓對圓環狀圈料進行整圓，使其兩端面對齊； 利用現有整形模，將圓環狀圈料整形成圓形，使其斷口兩端面對齊。 S104焊接對整圓後圈料的斷口進行焊接，形成封閉圈坯； 採用閃光對焊對整圓狀圓團的斷口進行焊接，如圖2所示。 S105銑渣除去焊渣形成半成品圈料； 利用銑床銑去半成品鎖槽圈焊接處的焊渣。 S106打磨將圏料焊縫處打磨平整光潔； S107加熱將封閉圈坯加熱到700 ~ 900'C ，形成加熱工件； 其中，本加熱工序中，最佳加熱溫度為80(TC左右。 S108縮口 利用縮口模具對加熱工件進行縮口壓制，製成縮口工件； 利用縮口模具將加熱工件縮口，形成縮口工件，如圖3所示。 S109成形利用成形模具對縮口工件進行成形壓制，製得成品擋圏。 利用成形才莫具將縮口工件壓制形成成品擋圈，如圖4所示。 本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝，是將加熱後的工件先利 用縮口模具進行縮口，然後利用成形模具進行成形；與現有工藝相比，由於本 發明工藝中，先縮口後成形，縮口時工件不會產生延伸而變薄，從而克服了現 有工藝中擴口時工件因延伸而變薄，焊縫處容易出現開裂，廢品率高的問題； 同時，由於縮口模和成形模的模具型面經過熱處理加工，表面耐磨且光潔度很 高，在壓制過程中不會劃傷工件表面，從而克服現有工藝中存在的工件表面劃 傷嚴重的問題。
與上述本發明輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝相適應，本發明還提供輪式工程機械車輪用擋圏專用模具。
如圖5、圖6所示，本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈專用模具的實例， 包括上模體和下模體IO,所述上模體包括縮口上模體20和成形上模體30，所 述縮口上模體20和下模體10配合組成縮口模具，所迷成形上模體30和下模體 IO配合組成成形模具。
所述縮口上模體20由中空圓柱形上模座21向下與圓柱環形縮口模22和導 柱23固定連接組成，該縮口模22的內側下角設有縮口凹槽；
所述成形上模體30由中空圓柱形上模座31向下與圓柱環形成形模32和導 柱33固定連接組成，該成形模32的內側下角設有成形凹槽；
所述下模體IO包括圓柱環形凸模ll,該凸模ll內側面與導套12連接;所 述導套12呈圓柱環形，其外側面上端帶有環沿，所述凸模11的內側上角設有 與導套12環沿相適配的環槽，導套12的環沿嵌入凸模ll的環槽內；所述凸模 11下端面與圓柱環形下模座13固定連接，凸模11和下模座13的外側面與階梯 狀頂料板14可滑動連接，該頂料板14向上與定位板15彈性連接，定位板15 與下模座13外表面固定有環形限位板16;所述頂料板14的上端面為階梯狀環 面，其內側階環形成頂料柱141;所述下模座13向下與底板17固定連接。
所述凸模11的上端面外側開設有環形槽，其外側上角為弧形；該凸模11 的環形槽與所述縮口凹槽及頂料板14的頂料柱141上端面形成工件50縮口空 間；該凸模11的環形槽與所述成形凹槽及頂料板14的頂料柱141上端面形成 工件50成形空間。
如圖7所示，所述下模座13呈中空圓柱形，其下端面間隔開設有4-8個 徑向凹槽171,本實施例徑向凹槽171為6個，該下模座13中放置有與下模座 13中空部和凹槽形狀相適配的二次頂板18,該二次頂板18向下與頂杆60固定 連接，下模座13上對應頂料板14的位置開設有通孔，該通孔內穿設有二次頂 杆19，該二次頂杆19向下放置在二次頂板18上，二次頂杆19在下才莫座13的 通孔內可以隨二次頂板18上下移動，上移與頂料板14觸接，進而頂料板14上 移頂出已成形的擋圈，其中，如圖8所示，所述二次頂板18由圓柱形本體181、
8及本體外側間隔設置的4 ~ 8個徑向凸杆182組成，本實例中徑向凸杆182為6 個，所述二次頂板18的圓柱形本體181套置在下模座13的中空部，徑向凸杆 182嵌置在下模座13的徑向凹槽171內。
所述二次頂板18、頂杆60及二次頂杆19構成二次頂出結構，用於解決成 形壓制後的成形工件出料困難的問題，在成形壓制完成後，頂杆60驅動二次頂 板18在底板17內向上移動，二次頂板18向上推動二次頂杆19帶動頂料板14 上移，頂出工件50。
本發明提供的輪式工程機械車輪用擋圈專用模具在使用時，上模體採用推 拉結構，先由縮口上模體與下模體配合對加熱工件進行縮口壓制，後由成形上 模體與下模體配合對加熱工件進行成形壓制，從而實現對加熱工件先縮口後成 形的製作過程；同時，設計了二次頂出結構，解決工件成形後因形狀原因出料 困難的問題。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍 應該以權利要求所界定的保護範圍為準。
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權利要求
1、一種輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝，其特徵在於，包括如下工序加熱 將環狀圈坯加熱到700～900℃，形成加熱工件；縮口 利用縮口模具對加熱工件進行縮口壓制，製成縮口工件；成形 利用成形模具對縮口工件進行成形壓制，製得成品擋圈。
2、 根據權利要求1所述的輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝，其特徵在於, 所述工序加熱之前，還包括如下工序下料將長條料按預製擋圏的規格切斷，形成單倍尺條料；巻圓將單倍尺條料巻製成圓環狀圏料；整圓對圓環狀圈料進行整圓，使其兩端面對齊；焊接對整圓後圏料的斷口進行閃光對焊，形成封閉圏坯；銑渣除去封閉圏坯焊口處的焊渣；打磨將圈坯焊縫處打磨平整光潔。
3、 根據權利要求1所述的輪式工程機械車輪用擋圏製造工藝，其特徵在於， 所述加熱工序中，加熱溫度為800。C左右。
4、 一種輪式工程機械車輪用擋圈專用模具，其特徵在於，所述模具包括上 模體和下模體，所述上模體包括縮口上模體和成形上模體；所述縮口上模體由上模座與縮口模及導柱固定連接組成，該縮口模的內側 下角設有縮口凹槽；所述成形上模體由上模座與成形模及導柱固定連接組成，該成形模的內側 下角設有成形凹槽；所述下模體包括圓柱環形凸模，該凸模內側面與導套連接，凸模下端面與 下模座固定連接，凸模和下模座的外側面與階梯狀頂料板滑動連接，該頂料板 向上與定位板彈性連接，定位板與下模座外表面固定有環形限位板；所述下模 座向下與底板固定連接；所述凸模的上端面外側開設有環形槽，其外側上角為弧形；該凸模的環形槽與所述縮口凹槽及頂料板上端面形成工件縮口空間；該凸模的環形槽與所述 成形凹槽及頂料板上端面形成工件成形空間。
5、 根據權利要求4所述的輪式工程機械車輪用擋圏專用模具，其特徵在於， 所述下模座呈中空圓柱形，其下端面間隔開設有4-8個徑向凹槽，該下模座中 放置有與下模座中空部和凹槽形狀相適配的二次頂板，該二次頂板向下與頂杆 固定連接，下模座上相對頂料板處開設有通孔，該通孔內可滑動穿設有二次頂 杆，二次頂杆向下與二次頂板觸接。
6、 根據權利要求5所述的輪式工程機械車輪用擋圏專用模具，其特徵在於， 所述二次頂板由圓柱形本體、及本體外側間隔設置的4 ~ 8個徑向凸杆組成，所 述頂杆套置在底板的中空部，所述徑向凸杆嵌置在下才莫座的徑向凹槽內。
7、 根據權利要求4所述的輪式工程機械車輪用擋圏專用模具，其特徵在於， 所述頂料板的上端面為階梯狀環面，其內側階環形成頂料柱。
8、 根據權利要求4所述的輪式工程機械車輪用擋圈專用模具，其特徵在於， 所述導套呈圓柱環形，其外側面上端帶有環沿，所述凸模的內側上角設有與導 套環沿相適配的環槽，導套的環沿嵌入凸模的環槽內。
全文摘要
本發明公開了一種輪式工程機械車輪用擋圈製造工藝及專用模具，屬於工程機械技術領域；其工藝包括如下工序加熱，將環狀圈坯加熱到700～900℃，形成加熱工件；縮口，利用縮口模具對加熱工件進行縮口壓制，製成縮口工件；成形，利用成形模具對縮口工件進行成形壓制，製得成品擋圈；其模具包括上模體和下模體，所述上模體包括縮口上模體和成形上模體。本發明適用於製造輪式工程機械車輪用擋圈。
文檔編號B21D22/28GK101497094SQ200910118389
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月5日 優先權日2009年3月5日
發明者唐華祥, 孫愛軍, 袁優良, 陳漢傑, 馬會民, 黃洪亮 申請人:河南省宏源車輪有限公司