[发明专利]单齿履带板半开半闭式制坯模及单齿履带板锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锻压机械的零件，特别是涉及一种用于锻造单齿履带板的模具。本发明还涉及一种使用该模具的锻造方法。

背景技术

履带板是工程机械的底盘件之一，常用在挖掘机、推土机、履带式起重机和摊铺机等工程机械上。先前的履带板少部分采用铸造工艺生产，其生产周期长，表面质量差，机械性能差，成品率不高，这主要是铸造工艺本身带来的，铸造工艺有其无法避免的缺陷：金属液在凝固过程中由于气泡的存在，在形成铸件的过程中易造成气孔、缩孔。目前绝大部分履带板是轧制出来的，不过轧制工艺更适于大批量生产，材料的利用率不高，若小批量生产的话成本太高。节距203mm和216mm是履带式推土机使用最广泛的两种规格，履带板恶劣的工作环境决定了设计中要保证履带板具有较高的强度、耐磨性和良好的韧性，目前此类履带板的年需求量约为1.5万吨，它们几乎目前都是轧制的。但是，对于大节距的履带板，如节距260mm以上的，由于市场的需求量相对较小，出于成本高的考虑，国内的钢厂一般不进行轧制生产，而市场上一般从国外进口。但是进口的履带板价格高，订货周期长，供货不及时。锻造工艺制成的产品其机械性能一般要优于铸造产品，且小批量生产的成本低于轧制工艺。

单齿履带板是履带板中的一种，本申请的说明书附图图1示出了单齿履带板的立体图，目前，市场上少有单齿履带板的锻造产品，从图1中可以看出，单齿履带板是异形薄板类零件，包括齿部1′和圆滑板面2′，对于节距260mm的单齿履带板，其锻件投影面积为1895～2345cm²，初步估算其所需的锻压成形力最小为10000kg，需要大吨位设备，同时该锻件的锻造难度在于面宽、板薄、齿部高，结构复杂，在采用热模锻塑性成型过程中，金属会非常难于流动，型腔不易充满，尤其是齿部1′较高而容易产生锻造缺陷。也就是说，对于采用锻造工艺生产单齿履带板，目前没有较好的解决方案。本申请人针对单齿履带板的锻造工艺进行了分析研究，认为单齿履带板较难只采用具有终锻型腔的锻模锻造成形，尤其是齿部最薄部位厚28mm、高87.5mm，直接锻造时齿部无法充满，需要有预锻制坯过程，即通过预锻制坯，将锻料分料定位，把齿部预先在制坯时锻造出来，得到一定形状的锻件以适应终锻过程，然后才进行终锻。

发明内容

本发明要解决的其中一个技术问题是提供一种能用于单齿履带板预锻制坯的、得到的锻件较易进行终锻的单齿履带板半开半闭式制坯模。

本发明要解决的其中另一个技术问题是提供一种使用锻造工艺的、能够用于单齿履带板的锻造的单齿履带板锻造方法。

本发明单齿履带板半开半闭式制坯模，包括上模和下模，所述上模位于下模的正上方，其中：

所述下模上设有上端开口的凹模型腔，所述凹模型腔的型腔面包括前型腔面、后型腔面、左型腔面、过渡型腔面和右型腔面，左型腔面的前后两端分别与前型腔面、后型腔面连接，过渡型腔面的前后两端分别与前型腔面、后型腔面连接，右型腔面的前后两端分别与前型腔面、后型腔面连接，左型腔面为平面且左型腔面从左上沿右下方向设置，右型腔面为平面且右型腔面从右上沿左下方向设置，过渡型腔面位于左型腔面和右型腔面之间，过渡型腔面向下凹陷，过渡型腔面的左边缘与左型腔面的右下边缘相切，过渡型腔面的右边缘与右型腔面的左下边缘相切；

所述下模上设有前飞边桥和后飞边桥，前飞边桥和后飞边桥均呈开口朝上的V字形，前飞边桥设置在凹模型腔的右前角处，下模上在前飞边桥的前侧设有前飞边槽，后飞边桥设置在凹模型腔的右后角处，下模上在后飞边桥的后侧设有后飞边槽；

所述上模的下端面上设有凸模，凸模的横截面呈三角形，上模的下端面上还设有前凸块和后凸块，前凸块和后凸块的横截面均呈三角形，前凸块位于凸模右前角的前侧，后凸块位于凸模右后角的后侧；

当所述上模与下模对合时，所述凸模前侧壁面与所述前型腔面贴合，所述凸模后侧壁面与所述后型腔面贴合，所述前凸块对应地位于前飞边桥的上方且前凸块与前飞边桥之间留有间隙，所述后凸块对应地位于后飞边桥的上方且后凸块与后飞边桥之间留有间隙。