铸造工艺

工程机械履带链轨节的锻造精切工艺介绍

发布时间:2022/7/20 13:32:28   
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履带链轨节是履带式工程机器的重大零件之一,其临盆工艺为:下料→模锻成形→冲孔切边→热解决→铣加工双侧面→镗孔→钻螺栓孔→推螺母面。此工艺在铸造冲孔切边时,仅切除飞边及连皮部份,踏面、板接面及螺母面均留多余量并在后续的机器加工中去除。

比年来,链轨节铸造精切工艺起头鼓起,即在铸造热切时将链轨节双侧面及螺母面精切到尺寸,不再举行后续机器加工,裁减铣双面和推螺母面两道机器加工工序,进而升高临盆效率,低沉临盆成本。暂时,海外公司如CAT、ITM、BERCO、DCF等公司已大范围采纳此工艺临盆(图1)。我公司也达成了在多种链轨节锻件产物上的批量临盆,正渐渐推行至其余产物。本文以一种mm节距的链轨节锻件为例,对铸造精切工艺举行讲解。

图1ITM、BERCO、CAT公司的精切链轨节

产物讲解

mm节距链轨节产物商场需求量较大,我公司年临盆量在30万件以上。该锻件采纳t热模锻压力机举行铸造,t曲柄压力机举行冲孔切边,临盆工序为:预锻→终锻→冲孔切边。锻件紧要尺寸如图2所示。

图2锻件紧要尺寸

模锻型腔策画

在策画非精切链轨节模锻型腔时,为避免链轨节双侧面及螺母面在后续加工时由于锻件错移及定位等缘故形成“闪黑皮”局势,常常咱们在双侧面及螺母面均留有0.5~1mm余量,且起模斜度通常取7°。

而关于精切链轨节锻件,由于双侧面及螺母面在铸造冲孔切边时热切至产物尺寸,且冲孔切边时采纳与终锻型腔雷同的凸模举行定位,定位精度较机器加工时的铣双面定位工装要明确的多,同时为了裁减冲切时的切除量,咱们对精切链轨节锻件模具型腔采纳去余量策画,即双侧面及螺母面不留余量,尺寸与产物图尺寸雷同,起模斜度取5°。同时思索到在冲切时,下模轻易有毛刺拉出,是以将下模尺寸在此根基上再裁减0.3mm。

以本mm节距链轨节为例,终锻工位热锻件图双侧面及螺母面的策画尺寸如表1所示,此中热锻件较冷锻件的伸缩比例为15/。

冲孔切边模具策画

为升高精切面精度,同时尽管升高精切刃口的寿命,采纳两个工位举行冲孔切边,即一工位普切切除锻件的飞边及连皮,并留有符合的余量,二工位精切将余量切除,获得产物请求的加工面。同时为了保证精切时锻件在凸模上的定位,销孔及套孔的连皮在精切工位切除。

图3普切精切双工位复合模具

堵截荷重谋略

按照阅历公式,别离谋略普切与精切工位的堵截荷重下列:普切工位堵截荷重P1=1.2×L(堵截周长)×t(图纸上的飞边厚度)×σ(抗拉强度)=1.2×(++)mm×4mm×15kg/mm2=73.08t;

精切工位堵截荷重P2=1.2×2×L(堵截周长)×t(图纸飞边厚度)×σ(抗拉强度)=1.2×2×(++++32+32)mm×4mm×15kg/mm2=99.94t。

按照谋略成果,P1+P2=.02t<t(t×80%),故该设立餍足采纳精切工艺临盆的请求,且两工位可同时办事。

氮气弹簧采用

为保证在冲孔切边经过中也许供给充沛的压紧力及卸料力,采用氮气弹簧做为卸料元件。氮气弹簧是一种以高压氮气为办事介质的新式弹性组件,它具备体积小、弹力大、路途长、办事安稳,弹力弧线平坦以及安装时不需求预紧等特色,便利模具安装和调动,伸长模具的行使寿命,保证产物品质的不变。

按照以上所谋略的堵截荷重,按照阅历谋略压紧力及卸料力下列:

普切工位压紧力F压1=0.04×P1=2.92t,卸料力F卸1=0.08×P1=5.85t;

精切工位压紧力F压2=0.04×P2=4.0t,卸料力F卸2=0.08×P2=8.0t。

由谋略成果及该mm节距链轨节的冲切路途,普切工位与精切工位均采用型号为4-63的氮气弹簧,每工位数目为两个,该氮气弹簧初始压力为4.2t,最大路途为63mm。此氮气弹簧可在冲孔切边时给锻件供给充沛的压紧力、卸料力及卸料路途。

冲孔切边刃口策画

由于精切工位切边及冲头刃口的切除量大,与热锻件来往功夫长,故刃口寿命较普切刃口寿命低。为保证临盆效率,精切工位的冲孔切边模具均为分体式策画,切边模与冲头由可迅速调换的刃口镶块与基体组合而成。

为保证切面的尺寸及地方精度,在策画冲头及切边刃口高度时,应保证氮气弹簧已将工件彻底压紧后,再起头举行冲切。同时在起头冲切时,踏面及板接面的刃口应与工件同时来往。螺母面冲孔应在双侧面的切边使锻件牢固后再起头,路途慢1~mm。

凸模与凹模的空隙对切面的品质影响较大,普切面崎岖模空隙按1.0mm制做,便于调动。精切面崎岖模空隙按0.5mm制做,以保证切面品质,减小毛刺。

现场临盆

采纳精切工艺举行铸造临盆时,与保守工艺比拟紧要有下列差别:

⑴对锻件错移的请求更为严厉。与保守工艺比拟,采纳精切工艺临盆链轨节的模锻型腔采纳了去余量策画,若锻件错移量较大时,会形成精切锻件浮现“闪黑皮”,同时下模一侧切除量会变大,形成毛刺拉出。是以精切锻件对错移的准许量更小。关于mm节距的链轨节,咱们在普切工艺时错移量请求为≤0.7mm,在精切工艺时请求错移量需≤0.3mm。

⑵对切边及冲头刃口请求更为严厉。链轨节锻件在举行精切时,与普切比拟,精切刃口与锻件的来往功夫更长,切除量更大,这就请求刃口在高温下有更高的硬度。咱们采用STL-6焊条,它与STL-21比拟具备更好的高温硬度。同时咱们在精切工位增添了喷水冷却安装,每临盆半小时后即对精切刃口举行喷水冷却。图4所示为采纳精切工艺临盆的锻件。

图4精切锻件

终了语

精切链轨节锻件工艺繁杂,对锻件品质和精度的请求更严厉,同时对模具加工制做的请求也更高。经过严厉管制模具加工制做经过及锻件现场临盆经过,我公司达成了链轨节精切锻件的批量临盆,每班次产量在~0件。

链轨节锻件采纳精切工艺后,也许经过模锻型腔的去余量策画低沉材料定额,升高材料归纳行使率,同时免除了后续的铣双面及推螺母面两道加工工序,在低沉加工成本的同时也裁减了产物的建立周期。链轨节铸造精切工艺的推行运用能灵验晋升企业的经济效力和商场比赛力。

——本文选自《铸造与冲压》年第13期

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