[发明专利]一种大型驱动轮切边冲孔整形装置及其切边冲孔整形工艺

说明书

技术领域

本发明属于锻造工艺领域，涉及一种大型驱动轮切边冲孔整形装置及其切边冲孔整形工艺。

背景技术

驱动轮，又叫链轮，广泛应用于工程机械行业，大型驱动轮重量30~100千克，直径500~900毫米，其结构示意见图1，两个驱动轮形成一组，履带式工程机械依靠驱动轮的齿A和链轨节的销轴啮合传递运动行走。驱动轮生产作业条件复杂恶劣，在工作中会承受较大及不均匀的冲击载荷，且由于除内孔外其它部位不机加工，所以顾客对驱动轮的强度、尺寸精度和形状都有较高的要求：所有齿A轮廓公差±3毫米，切边后不允许有影响使用的残留飞边及毛刺，外轮廓切边带形状规整且宽度为25±5毫米，为了能让工程机械行驶平稳，驱动轮整体平面度不大于3毫米。

目前国内制造大型驱动轮的工艺是铸造或分段锻造工艺：铸造工艺生产驱动轮不足之处是强度相对较差，使用寿命低，制造周期相对较长，质量相对较差；分段锻造工艺生产驱动轮不足之处是制造成本较高，由于各段采用螺栓、焊接等连接方式造成工序复杂且可靠性差，使用寿命低，质量不稳定，材料利用率低，不适合批量生产。

为了保证大型驱动轮强度及使用寿命，现有技术中大型驱动轮采取了一体锻造工艺，锻造后的驱动轮需要切除外轮廓飞边和内圈连皮，由于需要过切来保证切边带宽度，驱动轮在现有的切边冲孔装置中切边冲孔后外轮廓形状不规整、尺寸精度较差、残留飞边及毛刺大、齿变形量大、平面度较差，后续增加热校正工序也无法有效解决，导致生产效率低，生产成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑。操作灵便、驱动轮切边冲孔变形小、整体质量稳定的大型驱动轮切边冲孔整形装置及其切边冲孔整形工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种大型驱动轮切边冲孔整形装置，包括：切边组件、冲孔组件、整形组件；其中，冲孔组件紧固在切边组件的底座上，整形组件紧固在切边组件的底座上；所述的切边组件，包括：底座、凹模、压铁、冲头、上顶板、冲头夹、导柱、导套、安装销、定位销，底座与设备上的台面连接，凹模使用定位销定位后通过压铁固定在底座上，导套安装在底座上，冲头通过安装销定位后固定在上顶板上，导柱通过过盈配合安装在上顶板上，上顶板固定在冲头夹上，冲头夹通过楔子与设备上的滑块连接；所述的冲孔组件，包括：紧固座、冲子；冲子与紧固座连接后固定在底座上；所述的整形组件，包括：氮气弹簧、顶出器、导向键，氮气弹簧固定在底座上，导向键固定在紧固座上，顶出器通过导向键导向放在氮气弹簧上。

本发明还提供一种大型驱动轮切边冲孔整形工艺，将传统的切边冲孔工序和热校正工序设计为切边冲孔整形工序，包括：

步骤Ⅰ，滑块带动冲头上升，将温度为900℃~950℃的加热后的驱动轮放在顶出器上后，滑块带动冲头下落，在导柱和导套的导向下接触驱动轮；

步骤Ⅱ，随着滑块持续下滑，冲头压着驱动轮向下走并导致顶出器压缩氮气弹簧，氮气弹簧开始通过顶出器给驱动轮施加向上的预紧力；

步骤Ⅲ，随着冲头持续下落，凹模将驱动轮外圈毛边切除，与此同时，冲子将驱动轮内圈连皮切除，完成切边冲孔；

步骤Ⅳ，随着冲头持续下落，氮气弹簧施加的力量逐渐加大，冲头和顶出器对驱动轮在切边冲孔过程中产生的变形进行校正，完成驱动轮整形；

步骤Ⅴ，随后，滑块带动冲头上升，氮气弹簧向上推动顶出器将驱动轮顶出，取走切边冲孔整形后的驱动轮后就完成了一个工作行程，切边冲孔整形后锻件温度不低于800℃。

由于采用以上所述的技术方案，本发明可达到以下有益效果：

1）由于在装置中设计了预紧机构，使冲头和顶出器在切边冲孔前压住驱动轮，大大减少了驱动轮的轮齿在切边冲孔过程中的变形量；

2）由于在装置中设计了导向机构，使凹模和冲子能准确定位驱动轮，切边冲孔后驱动轮外轮廓和内孔尺寸准确且形状规整，并大大减少切边冲孔过程产生的残留飞边及毛刺；

3）由于在装置中设计了整形机构，有效解决了切边冲孔过程导致的驱动轮弯曲变形问题，保证了驱动轮的整体平面度；

4）由于将传统的切边冲孔工序和热校正工序创新性的设计为切边冲孔整形工序，在切边冲孔的同时完成驱动轮的整形，减少了一道热校正工序，装置结构新颖，工艺设计简单，操作方便，便于批量生产，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为大型驱动轮结构示意图；

图2为本发明一种大型驱动轮切边冲孔整形装置的结构示意图；