CN104959516A - 厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺 - Google Patents

厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，原材料采用厚钢板直接下料成环状坯件，环状坯件采用常规工艺制成驱动轮和/或导向轮。本发明的原材料中适当降低主要元素C和Mn的含量，同时添加了微量元素Al和B；Mn含量过高会增加产品的淬火裂纹倾向，Al能增强细化晶粒度和降低残A，B能增加钢的淬透性，因此选材的性能更加优越。毛坯件采用性能优越的锻件，可减少工艺步骤，简化锻件的工艺流程：厚钢板采用等离子火焰切割机下料→采用中频加热炉或燃气加热炉加热→模具锻造成型→机加工→热处理→检查入库。在锻造时，由于再不需要拍扁冲孔、碾环等工序，减少了设备投资、降低了设备能耗以及人工成本。

Description

厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺
技术领域
本发明涉及一种工程机械底盘件，特别是涉及一种厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺。
背景技术
现有的驱动轮、引导轮等的原材料基本上都是ZG43SiMn或40Mn2或50Mn等。最初的驱动轮、引导轮等大多是采用铸钢件加工成毛坯，由于铸钢件往往存在砂眼、粘砂、气孔、缩孔、夹砂结疤、胀砂等缺陷，这些缺陷在一定程度上影响了成品件的使用性能和使用寿命。由于铸件存在上述缺陷，现在人们逐步采取性能更加优越的锻件来代替铸件。
毛坯采用锻件的工艺流程如下：圆棒材下料(棒料剪或锯床)→棒材加热(中频加热炉)→拍扁冲孔(空气锤或热模锻)→碾环(数控碾环机)→模具锻造成型→机加工→热处理→检查入库。
由于锻件的余料会因加热发生物理、化学变化，不能作为原材料再加工利用制造其他的产品，原材料利用率较低。而且采用圆棒料作为原材料，加工时需要拍扁冲孔，碾环，因此需相应配置设备，设备能耗也相应增加。在冲孔时产生的废料无法更有效再利用，只能作为废料使用，因此材料利用率较低，目前锻造的材料利用率约68％左右。
因此，有必要针对四轮一带即驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和履带这类工程机械底盘件，研发一种工艺提高材料的利用率，降低制造成本，以推广锻件的广泛采用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能降低成本的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，原材料采用厚钢板直接下料成环状坯件，环状坯件采用常规工艺制成驱动轮和/或导向轮。
所述厚钢板制成环状坯件的余料至少切割成小规格的驱动轮、导向轮、支重轮和托轮中的一种坯件，再次剩余的余料继续切割成更小规格的驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和链轨节中的一种或多种坯件，环环利用。
所述余料制成小规格的坯件。
所述厚钢板上排满多种规格尺寸的环状的驱动轮和/或导向轮的坯件。
所述厚钢板中各元素的质量份分别如下：C为0.36—0.39，Mn为1.0—13，Si为0.17—0.35，P和S分别≤0.02，且P+S≤0.040，Cr≤0.25，Ni≤0.25，Cu≤0.20，B为0.0005—0.0035，Ti为0.02—0.065，Al为0.02—0.065。
所述坯料的原材料：厚钢板经热轧制，轧制比不小于4.8。
厚钢板下料→加热→模具锻造成型→机加工和热处理。
所述厚钢板采用等离子火焰切割下料，下料后采用中频加热或者燃气加热。
采用上述结构后，本发明的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺具有以下有益效果：
1、毛坯件采用性能优越的厚钢板。原材料中适当降低主要元素C和Mn的含量，同时添加了微量元素Al和B；Mn含量过高会增加产品的淬火裂纹倾向，Al能增强细化晶粒度和降低残A，B能增加钢的淬透性，因此选材的性能更加优越。
2、提高原材料的利用率：本发明采用厚板作为原材料时，下料时采用数控火焰切割，下料的余料没有被加热等，因此没有发生物理、化学变化，完全可以当作原材料用于制造其他的不同规格的产品，有效地提高了材料利用率，将原来采用棒材约68％的材料利用率提高至83％左右。
3、减少工艺步骤，简化锻件的工艺流程，节能降耗：厚钢板采用等离子火焰切割机下料→采用中频加热炉或燃气加热炉加热→模具锻造成型→机加工→热处理→检查入库。
附图说明
图1为本发明中的原材料下料图。
图中：
厚钢板   1              驱动轮   2
驱动轮   2’            中部余料 3
中部余料 3’
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本发明的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，主要通过以下步骤实现：备厚钢板1、厚钢板1下料制成坯件→加热→模具锻造成型→机加工和热处理，最后加工成驱动轮和/或导向轮等四轮一带的成品，四轮一带是指驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和履带。原材料采用的厚钢板经过热轧成型，轧制比不小于4.8，例如4.9、5.0、5.1……。当然本发明还可视情况，在加热之后选择进行碾环。
进一步地，厚钢板1采用与四轮一带相匹配的厚度，厚钢板1可以用材质：37Mn，厚钢板1中各元素含量如下：C含量基本不变为，Mn含量适当降低为，同时添加微量元素Al和B。Mn含量过高会增加成品淬火裂纹倾向，Al能增强细化晶粒度和降低残A，硼B能增加钢的淬透性，因此选材的性能更加优越。
具体而言，厚钢板1中各元素的质量份分别如下：C为0.36—0.39或0.37、0.38，Mn为1.0—13或者1.5、1.8或者2.0，Si为0.17—0.35或者0.18、0.19、0.2，P和S分别≤0.02，且P+S≤0.040，Cr≤0.25，Ni≤0.25，Cu≤0.20，B为0.0005—0.0035，Ti为0.02—0.065，Al为0.02—0.065。
进一步地，厚钢板1采用数控等离子火焰切割机所产生的等离子火焰切割下料，即下料板材切割成驱动轮2、导向轮、支重轮、托轮和/或履带。然后下料板材采用中频加热或者燃气加热。
进一步地，厚钢板1的下料切割如图1所示：以驱动轮2为例，厚钢板1上先切割一个驱动轮2，驱动轮2中间的中部余料3再切割一个小规格尺寸的驱动轮2’。驱动轮2’的中间的中部余料3’切割一个更小规格尺寸的驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和链轨节中的一种。以此类推，至少驱动轮2、导向轮、支重轮和托轮中的一种轮的中部余料3能切割其他规格尺寸的驱动轮2’，或者中部余料3能切割导向轮、支重轮、托轮和履带的链轨节中的一种或者多种，这样可充分提高原材料利用率。
本发明采用厚板作为原材料时，下料时由于采用数控火焰切割，下料的余料由于没有被加热等，因此没有发生物理、化学变化，完全可以当作原材料用于制造其他的不同规格的产品，有效地提高了材料利用率，将原来采用棒材约68％的材料利用率提高至83％左右。而且在锻造时，由于再不需要拍扁冲孔、碾环等工序，减少了设备投资、降低了设备能耗以及人工成本。
工程机械底盘件的原材料以前采用圆钢为主材料，现在采用厚钢板1为主材料，厚钢板1下料，减少了锻造工序。因此，充分地提高了材料的利用率，节能降耗，降低了产品的制造成本，有效地提高了产品的市场竞争力。
实施例一
厚钢板制成环状坯件的余料至少切割成小规格的驱动轮、导向轮、支重轮和托轮中的一种坯件，再次剩余的余料继续切割成更小规格的驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和链轨节中的一种或多种坯件，环环利用。
较佳地，厚钢板1上排满多种规格尺寸的环状的驱动轮、导向轮、支重轮的坯件，可大坯件套小坯件，厚钢板1的边角、间隙处也均布满多种规格尺寸驱动轮、导向轮、支重轮和托轮的坯件。
实施例二
目前市场上销售量较多的PC200的驱动轮，其锻件重量约58KG/件，以PC200的驱动轮为例分析经济效益如下。
减工序：减少了空气锤或热模段拍扁冲孔工序，工序成本按0.2元/KG，则可节约成本＝58×0.2＝11.6元/件。
材料利用率提高省材料：83％-68％＝15％，按目前合金钢材的市场价3700元/T，则可节约成本＝58×15％×3700/1000＝32.19元/件。
成本节约合计：11.6+32.19＝43.79元/件，按每年单件销售2万件计算，则可以节约成本＝2×43.79＝87.58万元。
上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于，原材料采用厚钢板直接下料成环状坯件，环状坯件采用常规工艺制成驱动轮和/或导向轮。
2.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：所述厚钢板制成环状坯件的余料至少切割成小规格的驱动轮、导向轮、支重轮和托轮中的一种坯件，再次剩余的余料继续切割成更小规格的驱动轮、导向轮、支重轮、托轮和链轨节中的一种或多种坯件，环环利用。
3.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：所述余料制成小规格的坯件。
4.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：所述厚钢板上排满多种规格尺寸的环状的驱动轮和/或导向轮的坯件。
5.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：所述厚钢板中各元素的质量份分别如下：C为0.36—0.39，Mn为1.0—13，Si为0.17—0.35，P和S分别≤0.02，且P+S≤0.040，Cr≤0.25，Ni≤0.25，Cu≤0.20，B为0.0005—0.0035，Ti为0.02—0.065，Al为0.02—0.065。
6.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：所述坯料的原材料：厚钢板经热轧制，轧制比不小于4.8。
7.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：厚钢板下料→加热→模具锻造成型→机加工和热处理。
8.如权利要求1所述的厚钢板原材料加工工程机械底盘件的工艺，其特征在于：所述厚钢板采用等离子火焰切割下料，下料后采用中频加热或者燃气加热。
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