CN106836367A - 一种高强度斗齿及其齿尖的模锻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度斗齿及其齿尖的模锻方法，包括连接座和齿尖，连接座采用中碳钢铸造成型，齿尖采用高强度合金钢模锻成型，连接座下表面靠近齿尖的一侧设置有连接板，连接座上表面靠近齿尖一侧设置有压板，连接座与齿尖相向的端面、压板以及连接板共同构成一安装槽，齿尖靠近连接座的一端位于安装槽内，齿尖与连接座之间可拆卸连接，连接座远离齿尖的一端侧壁上设置有装配孔，所述装配孔用于将连接座与挖斗连接。本发明的连接座和齿尖采用不同材料，高强度合金钢锻造成型的齿尖强度很高，使齿尖有很高的硬度，耐磨性好，而中碳钢铸造成型的连接座，具有很好的综合力学性能，韧性好，不易绷断，从而使本发明具有较高的使用寿命。

Description

一种高强度斗齿及其齿尖的模锻方法

技术领域

本发明涉及挖掘机配件技术领域，具体的涉及一种高强度斗齿以及齿尖的模锻方法。

背景技术

目前，用于挖掘机挖斗的斗齿，固定在挖斗下端，直接接触路面，它的作用是铲起石头、泥土等坚硬的东西，从而保护挖斗不受损坏。斗齿是挖掘机工作过程中的易耗部件，在与接触物料高速接触时，受到的冲击力比较强烈，若强度比较低，齿尖部容易发生形变，随着挖掘深度的增加和与物料的相对运动，对斗齿的整个表面会产生正挤压力，尤其在挖掘岩石类物料时，斗齿与物料之间的摩擦力更大，因此斗齿的强度以及构造决定了斗齿的使用寿命

现有技术的斗齿一般采用低合金钢材料，低合金钢材料的综合力学性能较好，不易出现绷断的情况，但是低合金钢材料的磨损比较严重，当磨损到不能起到保护作用时，则需要进行更换处理，频繁的更换斗齿不仅使效率降低，而且还使得使用成本也大大增加；而如果使用硬度更高的合金材料制作斗齿时，虽然具有较好的耐磨性能，但是综合力学性能较差，使用时极容易绷断。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明在现有技术基础之上作进一步改进，本发明涉及一种高强度斗齿以及齿尖的模锻方法，本发明的齿尖部分强度较高，耐磨性能好，而与齿尖可拆卸连接的连接座具有很好的综合力学性能，不易发生绷断现象，从而使本发明具备较长了使用寿命。

本发明通过以下技术方案实现上述发明目的。

一种高强度斗齿，包括连接座和齿尖，所述连接座采用中碳钢铸造成型，所述齿尖采用高强度合金钢模锻成型，所述连接座下表面靠近齿尖的一侧设置有连接板，连接座上表面靠近齿尖一侧设置有压板，所述连接座与齿尖相向的端面、压板以及连接板共同构成一安装槽，所述齿尖靠近连接座的一端位于安装槽内，所述齿尖与连接座之间可拆卸连接，所述连接座远离齿尖的一端侧壁上设置有装配孔，所述装配孔用于将连接座与挖斗连接。

本发明的连接座和齿尖采用不同材料，高强度合金钢锻造成型的齿尖强度很高，使齿尖有很高的硬度，耐磨性好，而中碳钢铸造成型的连接座，具有很好的综合力学性能，韧性好，不易绷断，从而使本发明具有较高的使用寿命，而且与纯高强度合金刚制成的斗齿相比，降低了成本。本发明在连接座上设置有压板和连接板，一方面便于将齿尖与连接座装配，更重要是当挖斗向上运动时，齿尖受向下压力，此时压板和连接板共同限制齿尖向下倾斜，从而保障斗齿的挖掘效果。齿尖和连接座可拆卸连接，便于根据使用情况灵活更换齿尖或连接座，无需更换整个斗齿。

进一步的，所述齿尖的上表面设置为矩形状的凹面，所述凹面从齿尖上表面与压板边沿接触处延伸至齿尖的远离连接座的一端，所述凹面内设置有两个或两个以上的加强筋。高强度合金钢成本较高，为节约制造成本，将齿尖上表面设置为凹面，并在凹面同设置加强筋，即节省了制造成本，又能保证本发明较高的强度。

进一步的，所述齿尖下表面靠近连接座的一端设置有一台阶部，所述台阶部的高度等于或大于连接板的厚度，所述台阶部的水平面与连接板的上表面接触，从而可使齿尖下表面与连接座的下表面基本水平，或高齿尖下表面低于连接座的下表面，从而减小本发明使用时与地面的摩擦力。

进一步的，所述齿尖与连接座之间通过螺杆连接，所这连接板上开设有两个或两个以上的与螺杆匹配的螺纹通孔，所述齿尖的下表面与螺纹通孔对应位置处开设有与螺杆匹配的螺纹盲孔。选用螺纹连接方式，便于齿尖与连接座的装配和拆卸。

进一步的，所述连接板和压板与连接座一体成铸造成型。

进一步的，所述安装槽内连接座与齿尖相向的端面上固定设置有弹性部件，弹性部件用于缓冲齿尖对连接座的冲击力，起到保护连接座的作用。

进一步的，所述弹性部件为丁晴橡胶块，，丁晴橡胶块具有耐热、耐磨和耐老化的特点，而且还有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。

一种齿尖的模锻方法所述齿尖采用A-100合金钢模锻成型，齿尖的模锻工艺包括以下步骤：

步骤1：下料；

步骤2：坯料机加；

步骤3：将机加后的坯料放入电炉加热；

步骤4：采用自由锻锤进行锻荒，完成锻荒后空冷；

步骤5：将荒料放入电炉加热，同时进行模具预热；

步骤6：采用冲击锤或对击锤模锻，完成模锻后空冷；

步骤7：热处理。

通过两火完成齿尖的模锻成型过程，能使晶粒更加细化，保障齿尖较高的强度。

进一步的，所述步骤2中坯料的加热过程为，先将电炉内温度升至850℃，然后保温60min，再将电炉内温度升至1050℃，保温30min；

所述步骤5中荒料的加热过程为，先将电炉内温度升至850℃，然后保温40min，再将电炉内温度升至1050℃，保温25min。

坯料或荒料加热至850℃并保温，目的在于防止加热太快，内部热应力过大导致产生裂纹，影响齿尖的性能。坯料或荒料在加热至1050℃并保温，目的在于使内部组织奥氏体化，有利于变形。

进一步的，所述步骤2中模具的预热温度为250℃～350℃，预热时长为2小时。

本发明与现有技术相比，至少具有以下益效果在于：

(1)本发明将齿尖采用不同材料制成，高强度合金钢锻造成型的齿尖强度很高，使齿尖有很高的硬度和强度，耐磨性好，而中碳钢铸造成型的连接座，具有很好的综合力学性能，韧性好，不易绷断，从而使本发明具有较高的使用寿命，而且与纯高强度合金刚制成的斗齿机比，降低了成本。

(2)本发明在连接座上设置有压板和连接板，一方面便于将齿尖与连接座装配，更重要是当挖斗向上运动时，齿尖受向下压力，此时压板和连接板共同限制齿尖向下倾斜，从而保障斗齿的挖掘效果。

(3)高强度合金钢成本较高，为节约制造成本，将齿尖上表面设置为凹面，并在凹面同设置加强筋，即节省了制造成本，又能保证本发明较高的强度。

(4)本发明通过两火完成齿尖的模锻成型过程，能使晶粒更加细化，而又不用浪费过多的锻造火次，即保障了齿尖较高的强度，又节约了加工成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种实施方式的立体示意图；

图2本发明一种实施方式的主视图。

图中的附图标记及对应名称：

1-连接座，2-齿尖，3-螺杆，4-弹性部件，11-连接板，12-压板，13-装配孔，21-加强筋，22-台阶部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1和图2所示，一种高强度斗齿，包括连接座1和齿尖2，连接座1采用中碳钢铸造成型，齿尖2采用高强度合金钢模锻成型，连接座1下表面靠近齿尖2的一侧设置有连接板11，连接座1上表面靠近齿尖2一侧设置有压板12，连接座1与齿尖2相向的端面、压板12以及连接板13共同构成一安装槽，齿尖2靠近连接座1的一端位于安装槽内，齿尖2与连接座1之间可拆卸连接，连接座1远离齿尖2的一端侧壁上设置有装配孔13，装配孔13用于将连接座1与挖斗连接。

本发明的连接座1和齿尖2采用不同材料，高强度合金钢锻造成型的齿尖2强度很高，使齿尖2有很高的硬度，耐磨性好，而中碳钢铸造成型的连接座1，具有很好的综合力学性能，韧性好，不易绷断，从而使本发明具有较高的使用寿命，而且与纯高强度合金刚制成的斗齿相比，降低了成本。本发明在连接座1上设置有压板12和连接板11，一方面便于将齿尖2与连接座1装配，更重要是当挖斗向上运动时，齿尖2受向下压力，此时压板12和连接板11共同限制齿尖2向下倾斜，从而保障斗齿的挖掘效果。齿尖2和连接座1可拆卸连接，便于根据使用情况灵活更换齿尖2或连接座1，无需更换整个斗齿。

实施例2：

本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，齿尖2的上表面设置为矩形状的凹面，凹面从齿尖2上表面与压板12边沿接触处延伸至齿尖2的远离连接座1的一端，凹面内设置有两个的加强筋21，当然加强筋的数目可根据齿尖2的规格选择不同数目。高强度合金钢成本较高，为节约制造成本，将齿尖2上表面设置为凹面，并在凹面同设置加强筋21，即节省了制造成本，又能保证本发明较高的强度。

实施例3：

本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，连接板11和压板12与连接座1一体成铸造成型，在齿尖2下表面靠近连接座的一端设置有一台阶部22，台阶部22的高度约等于连接板11的厚度，台阶部22的水平面与连接板11的上表面接触，从而可使齿尖2下表面与连接座1的下表面基本水平，从而减小本发明使用时与地面的摩擦力。

另外，齿尖2与连接座1之间通过螺杆3连接，在连接板11上开设有两个与螺杆3匹配的螺纹通孔，齿尖2的下表面与螺纹通孔对应位置处开设有与螺杆3匹配的螺纹盲孔。选用螺纹连接方式，便于齿尖与连接座的装配和拆卸。

实施例4：

本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，安装槽内连接:1与齿尖2相向的端面上固定设置有弹性部件4，弹性部件用于缓冲齿尖2对连接座1的冲击力，起到保护连接座的作用。弹性部件4选用丁晴橡胶块，丁晴橡胶块具有耐热、耐磨和耐老化的特点，而且还有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。

实施例5：

一种齿尖的模锻方法，本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，齿:2选用A-100合金钢模锻成型，齿尖2的模锻工艺包括以下步骤：

步骤1：下料；

步骤2：坯料机加；

步骤3：将机加后的坯料放入电炉加热，加热过程为，先将电炉内温度升至850℃，然后保温60min，再将电炉内温度升至1050℃，保温30min；；

步骤4：采用自由锻锤进行锻荒，完成锻荒后空冷；

步骤5：将荒料放入电炉加热，加热过程为，先将电炉内温度升至850℃，然后保温40min，再将电炉内温度升至1050℃，保温25min；同时进行模具预热，预热温度为250℃～350℃，预热时长为2小时；

步骤6：采用冲击锤或对击锤模锻，完成模锻后空冷；

步骤7：热处理。

通过两火完成齿尖的模锻成型过程，能使晶粒更加细化，保障齿尖较高的强度。坯料或荒料加热至850℃并保温，目的在于防止加热太快，内部热应力过大导致产生裂纹，影响齿尖的性能。坯料或荒料在加热至1050℃并保温，目的在于使内部组织奥氏体化，有利于变形。

如上所述，可较好的实施本发明。

Claims (10)

1.一种高强度斗齿，其特征在于：包括连接座(1)和齿尖(2)，所述连接座(1)采用中碳钢铸造成型，所述齿尖(2)采用高强度合金钢模锻成型，所述连接座(1)下表面靠近齿尖(2)的一侧设置有连接板(11)，连接座(1)上表面靠近齿尖(2)一侧设置有压板(12)，所述连接座(1)与齿尖(2)相向的端面和压板(12)、连接板(11)共同构成一安装槽，所述齿尖(2)靠近连接座(1)的一端位于安装槽内，所述齿尖(2)与连接座(1)之间可拆卸连接，所述连接座(1)远离齿尖(2)的一端侧壁上设置有装配孔(13)，所述装配孔(13)用于将连接座(1)与挖斗连接。

2.根据权利要求1所述的高强度斗齿，其特征在于：所述齿尖(2)的上表面设置为矩形状的凹面，所述凹面从齿尖(2)上表面与压板(12)边沿接触处延伸至齿尖(2)的远离连接座(1)的一端，所述凹面内设置有两个或两个以上的加强筋(21)。

3.根据权利要求1所述的高强度斗齿，其特征在于：所述齿尖(2)下表面靠近连接座(1)的一端设置有一台阶部(22)，所述台阶部(22)的高度等于或大于连接板(11)的厚度，所述台阶部(22)的水平面与连接板(11)的上表面接触。

4.根据权利要求3所述的高强度斗齿，其特征在于：所述齿尖(2)与连接座(1)之间通过螺杆(3)连接，所述连接板(11)上开设有两个或两个以上的与螺杆(3)匹配的螺纹通孔，所述齿尖(2)的下表面与螺纹通孔对应位置处开设有与螺杆(3)匹配的螺纹盲孔。

5.根据权利要求1所述的高强度斗齿，其特征在于：所述连接板(11)和压板(12)与连接座(1)一体成铸造成型。

6.根据权利要求1所述的高强度斗齿，其特征在于：所述安装槽内连接座(1)与齿尖(2)相向的端面上固定设置有弹性部件(4)。

7.根据权利要求6所述的高强度斗齿，其特征在于：所述弹性部件(4)为丁晴橡胶块。

8.根据权利要求1所述的高强度斗齿，其特征在于：所述齿尖(2)采用A-100合金钢模锻成型，齿尖(2)的模锻工艺包括以下步骤：

步骤1：下料；

步骤2：坯料机加；

步骤3：将机加后的坯料放入电炉加热；

步骤4：采用自由锻锤进行锻荒，完成锻荒后空冷；

步骤5：将荒料放入电炉加热，同时进行模具预热；

步骤6：采用冲击锤或对击锤模锻，完成模锻后空冷；

步骤7：热处理。

9.根据权利要求8所述的高强度斗齿，其特征在于：

所述步骤2中坯料的加热过程为，先将电炉内温度升至850℃，然后保温60min，再将电炉内温度升至1050℃，保温30min；

所述步骤5中荒料的加热过程为，先将电炉内温度升至850℃，然后保温40min，再将电炉内温度升至1050℃，保温25min。

10.根据权利要求8所述的高强度斗齿，其特征在于：所述步骤2中模具的预热温度为250℃～350℃，预热时长为2小时。