CN111570717A - 一种刮板链的锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及刮板链的生产技术领域，尤其是涉及一种刮板链的锻造工艺。一种刮板链的锻造工艺包括以下步骤：S1：进料检查，S2：下料，S3：加热，S4：制坯，S5：模锻成型，S6：切边，S7：清理抛丸。本发明刮板链的锻造工艺在模锻成型步骤之前先对加热后的坯料进行弯曲制坯，用于模锻成型的坯料形状更接近刮板链模具，确保模锻成型后的锻件完整，提高模锻良品率。在制坯步骤中增加至少一次折弯工序，这样可逐渐消解制坯步骤后弯曲坯料在弯曲部位的应力，避免弯曲坯料受到内应力出现回折，影响弯曲坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。

Description

一种刮板链的锻造工艺
技术领域
本发明涉及刮板链的生产技术领域，尤其是涉及一种刮板链的锻造工艺。
背景技术
采用锻造工艺制造的刮板链已取代传统的铸造刮板链，克服了传统铸造刮板链硬度不高、耐磨性差一级使用寿命短等不足。这是由于锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
现有技术中，常见的刮板链的锻造工艺包括以下步骤：下料→加热→锻造→冲孔→切边→清理抛丸。
刮板链一般包括有不同朝向的板状的刮板、前插板、后槽板，后槽板包括上板、下板，上板、下板组合成用于与其他刮板链的前插板铰接的槽体结构，刮板、前插板、后槽板的连接部具有一定的弯折。刮板链整体结构具有多个板状部和弯折部位，结构相对复杂。
普通锻造工艺一般将加热后的坯料，采用压力机、配合锻件模具锻压，坯料受力变形、挤压、填充锻件模具，由此模锻成型。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：
由于棒料为规则状，但刮板链具有多个不同朝向的板状部件，直接采用锻件模具锻压，模锻后的锻件可能存在锻件模具部分填充不满，或部分飞边过多、浪费材料，模锻质量差等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种刮板链的锻造工艺，具有提高模锻成型后的锻件完整，也可以提高锻造效率的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种刮板链的锻造工艺，所述刮板链包括刮板、前插板的后槽板；前插板位于后插板前端；后槽板为“匚”形状，前插板与其他刮板链的后槽板配合铰接成刮板链；所述刮板位于前插板与后槽板连接部位的一侧。
本发明刮板链的锻造工艺包括以下步骤：
步骤S1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；
步骤S2：下料，采用切断机从棒料上切段获取短棒坯料；
步骤S3：加热，将短棒坯料放置于加热设备中，使短棒坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；
步骤S4：制坯，包括：
S41：采用冲床去除短棒表面的氧化皮；
S42：将S41的去氧化皮后的短棒坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；
S43：根据刮板链的规格选择适当的部位为折线，将方状坯料进行多次折弯、再加热，形成折弯坯料；该折弯操作可采用自由段工序进行，或者采用折弯设备完成；
S44：S43第一次折弯角度小于其他次的折弯角度；
S45：采用压力机、配合制坯模具将S44加热后的第一弯折坯料模锻成“L”型的弯曲坯料；
步骤S5：模锻成型，采用压力机，配合刮板链模具，将步骤S4的弯曲坯料模锻，制成刮板链锻件；
步骤S6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤S5的刮板链锻件中多余的飞边；
步骤S7：清理抛丸，采用抛丸机，清理刮板链锻件表面的凹坑、粗糙；
步骤S8：入库检验，对刮板链锻件外观进行检查、检验刮板链锻件的规格；对每一锻件逐个目测表面是否有裂纹、折叠、凹坑等缺陷；
步骤S9：包装存放，将经步骤S8检验后无缺陷的刮板链锻件进行防锈处理、包装、存放。
采用上述技术方案，本发明刮板链的锻造工艺在模锻成型步骤之前先对加热后的坯料进行弯曲制坯，用于模锻成型的坯料形状更接近刮板链模具，确保模锻成型后的锻件完整，提高模锻良品率。
在制坯步骤中增加至少一次折弯工序，这样可逐渐消解制坯步骤后弯曲坯料在弯曲部位的应力，避免弯曲坯料受到内应力出现回折，影响弯曲坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。
增加的多次折弯工序，第一次折弯角度可为15°~20°，第二次折弯角度可为20°~30°……由此类推，前一次折弯角度小于后一次的折弯角度，多次弯折、提高弯折效果，消解内应力，减小刮板链在使用中发生折断的概率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S3所用的加热设备为中频电炉；采用中频电炉将坯料加热至1050~1200℃。
采用上述技术方案，中频电炉加热速度快，可快速达到本发明锻造工艺需求的温度，提高生产效率高。而且中频电炉可由计算机等中控***控制操作，炉温容易控制。
将S2下料步骤的坯料加热至1050~1200℃，便于S4步骤进行去氧化皮操作。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤S5需提前预热刮板链模具，刮板链模具预热至250~300℃，预热20~30分钟。
采用上述技术方案，提前预热刮板链模具，可以避免处于室温（或低温）状态的刮板链模具骤然接触到高温状态的弯曲坯料，因内外受热不均出现损坏。同时也能利于保持整个模锻步骤中坯料的温度，减少模锻步骤的不良因素。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述棒料为42CrMo钢材料。
采用上述技术方案，42CrMo钢由以下化学成分组成并以重量百分比计算：C：0.38%~0.45%，Si：0.17%~0.37%，Mn：0.50%~0.80%，Cr：0.90%~1.20%，Mo：0.15%~0.25%，余量为Fe。42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好（良好的机械性能及可加工性）。42CrMo钢良好的韧性可以提高刮板链使用强度，而且可以承受锻造工艺中的多次锻压。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤S7清理抛丸时间为25~30分钟。
采用上述技术方案，经过25~30分钟的抛丸操作，可完全清理锻件表面的凹坑粗糙，使其致密均匀无氧化皮。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述抛丸机存有钢丸；钢丸的直径为0.8mm。
采用上述技术方案，根据锻件的规格选择适当的钢丸，确保锻件的表面均能受到钢丸的抛丸处理。所述抛丸机内存有50Kg的钢丸。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括位于步骤S5后的冲孔工序；冲孔工序采用压力机，在刮板锻件的刮板、前插板、后槽板对应的位置上分别冲出连接孔。
采用上述技术方案，模锻成型后，利用余热对刮板链锻件进行冲孔，可缩减冲孔前的加热工序，节约工艺时间成本。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括位于步骤S6后的余热淬火工序、回火工序；所述余热淬火工序采用淬火水槽进行；所述回火工序采用中频电炉进行。
采用上述技术方案，经过余热淬火、回火工序可提高刮板链锻件的强度，强化效果好。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤S6的切边模在位于刮板分别与前插板、后槽板连接的部位设有连板模槽，使切边后的刮板链锻件在连板模槽对应位置具有加强连板。
采用上述技术方案，通过所述连板模槽，步骤S6切边采用的切边模的连板模槽、配合冲床切边时，可保留将连板模槽对应位置的飞边，形成刮板分别与前插板、后槽板连接的加强连板，进而提高刮板链各个板状结构的连接强度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤S41的冲床为250T开式冲床；所述步骤S6的冲床为125T开式冲床；所述步骤S5的压力机为1000T摩擦压力机。
采用上述技术方案，不同的工序步骤，采用不同吨位的开式冲床，可以更好地进行制坯步骤、切边步骤。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明刮板链的锻造工艺在模锻成型步骤之前先对加热后的坯料进行弯曲制坯，用于模锻成型的坯料形状更接近刮板链模具，确保模锻成型后的锻件完整，提高模锻良品率。
2.在制坯步骤中增加至少一次折弯工序，这样可逐渐消解制坯步骤后弯曲坯料在弯曲部位的应力，避免弯曲坯料受到内应力出现回折，影响弯曲坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。
3.步骤S6切边采用的切边模的连板模槽、配合冲床切边时，可保留将连板模槽对应位置的飞边，形成刮板分别与前插板、后槽板连接的加强连板，进而提高刮板链各个板状结构的连接强度。
附图说明
图1是本发明的刮板链的结构示意图；
图2是本发明实施例1锻造工艺流程图；
图3是本发明实施例2锻造工艺流程图；
图4是本发明实施例3切边模结构示意图；
图5是本发明实施例3刮板链的结构示意图。
图中，1、刮板；2、前插板；3、后槽板；4、切边模；5、连板模槽；6、加强连板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图1所示一种刮板链的锻造工艺，刮板链包括刮板1、前插板2的后槽板3；前插板2位于后插板3前端；后槽板3为“匚”形状，前插板2与其他刮板链的后槽板3配合铰接成刮板链；刮板1位于前插板2与后槽板3连接部位的一侧。
如图2所示，本发明一种刮板链的锻造工艺包括以下步骤：
步骤S1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；
步骤S2：下料，采用切断机从棒料上切段获取短棒坯料；
步骤S3：加热，将短棒坯料放置于加热设备中，使短棒坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；
步骤S4：制坯，包括：
S41：采用冲床去除短棒表面的氧化皮；
S42：将S41的去氧化皮后的短棒坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；
S43：根据刮板链的规格选择适当的部位为折线，将方状坯料进行多次折弯、再加热，形成折弯坯料；该折弯操作可采用自由段工序进行，或者采用折弯设备完成；
S44：S43第一次折弯角度小于其他次的折弯角度；
S45：采用压力机、配合制坯模具将S44加热后的第一弯折坯料模锻成“L”型的弯曲坯料；
步骤S5：模锻成型，采用压力机，配合刮板链模具，将步骤S4的弯曲坯料模锻，制成刮板链锻件；
冲孔工序，冲孔工序采用压力机，在刮板锻件的刮板、前插板、后槽板对应的位置上分别冲出连接孔；
步骤S6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤S5的刮板链锻件中多余的飞边；
步骤S7：清理抛丸，采用抛丸机，清理刮板链锻件表面的凹坑、粗糙；
步骤S8：入库检验，对刮板链锻件外观进行检查、检验刮板链锻件的规格；对每一锻件逐个目测表面是否有裂纹、折叠、凹坑等缺陷；
步骤S9：包装存放，将经步骤S8检验后无缺陷的刮板链锻件进行防锈处理、包装、存放。
本发明刮板链的锻造工艺在模锻成型步骤之前先对加热后的坯料进行弯曲制坯，用于模锻成型的坯料形状更接近刮板链模具，确保模锻成型后的锻件完整，提高模锻良品率。
在制坯步骤中增加至少一次折弯工序，这样可逐渐消解制坯步骤后弯曲坯料在弯曲部位的应力，避免弯曲坯料受到内应力出现回折，影响弯曲坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。
增加的多次折弯工序，第一次折弯角度可为15°~20°，第二次折弯角度可为20°~30°……由此类推，前一次折弯角度小于后一次的折弯角度，多次弯折、提高弯折效果，消解内应力，减小刮板链在使用中发生折断的概率。
步骤S3所用的加热设备为中频电炉；采用中频电炉将坯料加热至1050~1200℃。
中频电炉加热速度快，可快速达到本发明锻造工艺需求的温度，提高生产效率高。而且中频电炉可由计算机等中控***控制操作，炉温容易控制。
将S2下料步骤的坯料加热至1050~1200℃，便于S4步骤进行去氧化皮操作。
步骤S5需提前预热刮板链模具，刮板链模具预热至250~300℃，预热20~30分钟。提前预热刮板链模具，可以避免处于室温（或低温）状态的刮板链模具骤然接触到高温状态的弯曲坯料，因内外受热不均出现损坏。同时也能利于保持整个模锻步骤中坯料的温度，减少模锻步骤的不良因素。
棒料为42CrMo钢材料。采用上述技术方案，42CrMo钢由以下化学成分组成并以重量百分比计算：C：0.38%~0.45%，Si：0.17%~0.37%，Mn：0.50%~0.80%，Cr：0.90%~1.20%，Mo：0.15%~0.25%，余量为Fe。42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好（良好的机械性能及可加工性）。42CrMo钢良好的韧性可以提高刮板链使用强度，而且可以承受锻造工艺中的多次锻压。
步骤S7清理抛丸时间为25~30分钟。经过25~30分钟的抛丸操作，可完全清理锻件表面的凹坑粗糙，使其致密均匀无氧化皮。
抛丸机存有钢丸；钢丸的直径为0.8mm。根据锻件的规格选择适当的钢丸，确保锻件的表面均能受到钢丸的抛丸处理。抛丸机内存有50Kg的钢丸。
步骤S41的冲床为250T开式冲床；步骤S6的冲床为125T开式冲床；步骤S5的压力机为1000T摩擦压力机。
不同的工序步骤，采用不同吨位的开式冲床，可以更好地进行制坯步骤、切边步骤。
实施例2：基于实施例1，如图3所示，本发明一种刮板链的锻造工艺包括以下步骤：
步骤S1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；
步骤S2：下料，采用切断机从棒料上切段获取短棒坯料；
步骤S3：加热，将短棒坯料放置于加热设备中，使短棒坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；
步骤S4：制坯，包括：
S41：采用冲床去除短棒表面的氧化皮；
S42：将S41的去氧化皮后的短棒坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；
S43：根据刮板链的规格选择适当的部位为折线，将方状坯料进行多次折弯、再加热，形成折弯坯料；该折弯操作可采用自由段工序进行，或者采用折弯设备完成；
S44：S43第一次折弯角度小于其他次的折弯角度；
S45：采用压力机、配合制坯模具将S44加热后的第一弯折坯料模锻成“L”型的弯曲坯料；
步骤S5：模锻成型，采用压力机，配合刮板链模具，将步骤S4的弯曲坯料模锻，制成刮板链锻件；
步骤S6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤S5的刮板链锻件中多余的飞边；
余热淬火工序，采用淬火水槽进行；
回火工序，采用中频电炉进行；
步骤S7：清理抛丸，采用抛丸机，清理刮板链锻件表面的凹坑、粗糙；
步骤S8：入库检验，对刮板链锻件外观进行检查、检验刮板链锻件的规格；对每一锻件逐个目测表面是否有裂纹、折叠、凹坑等缺陷；
步骤S9：包装存放，将经步骤S8检验后无缺陷的刮板链锻件进行防锈处理、包装、存放。
模锻成型后，利用余热对刮板链锻件进行冲孔，可缩减冲孔前的加热工序，节约工艺时间成本。
而且经过余热淬火、回火工序可提高刮板链锻件的强度，强化效果好。
实施例3：基于实施例1、实施例2，如图4、图5所示，步骤S6的切边模4在位于刮板1分别与前插板2、后槽板3连接的部位设有连板模槽5，使切边后的刮板链锻件在连板模槽5对应位置具有加强连板6。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种刮板链的锻造工艺，其特征在于：所述刮板链包括刮板(1)、前插板(2)的后槽板(3)；前插板(2)位于后插板前端；后槽板(3)为“匚”形状，前插板(2)与其他刮板链的后槽板(3)配合铰接成刮板链；所述刮板(1)位于前插板(2)与后槽板(3)连接部位的一侧；
所述刮板链的锻造工艺包括以下步骤：
步骤S1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；
步骤S2：下料，采用切断机从棒料上切段获取短棒坯料；
步骤S3：加热，将短棒坯料放置于加热设备中，使短棒坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；
步骤S4：制坯，包括：
S41：采用冲床去除短棒表面的氧化皮；
S42：将S41的去氧化皮后的短棒坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；
S43：根据刮板链的规格选择适当的部位为折线，将方状坯料进行多次折弯、再加热，形成折弯坯料；
S44：S43第一次折弯角度小于其他次的折弯角度；
S45：采用压力机、配合制坯模具将S44加热后的第一弯折坯料模锻成“L”型的弯曲坯料；
步骤S5：模锻成型，采用压力机，配合刮板链模具，将步骤S4的弯曲坯料模锻，制成刮板链锻件；
步骤S6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤S5的刮板链锻件中多余的飞边；
步骤S7：清理抛丸，采用抛丸机，清理刮板链锻件表面的凹坑、粗糙；
步骤S8：入库检验；
步骤S9：包装存放，对刮板链锻件进行防锈处理、包装、存放。
2.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：步骤S3所用的加热设备为中频电炉；采用中频电炉将坯料加热至1050~1200℃。
3.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：步骤S5需提前预热刮板链模具，刮板链模具预热至250~300℃，预热20~30分钟。
4.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：所述棒料为42CrMo钢材料。
5.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S7清理抛丸时间为25~30分钟。
6.根据权利要求1或5所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：所述抛丸机存有钢丸；钢丸的直径为0.8mm。
7.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：还包括位于步骤S5后的冲孔工序；冲孔工序采用压力机，在刮板锻件的刮板、前插板、后槽板对应的位置上分别冲出连接孔。
8.根据权利要求1或6所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：还包括位于步骤S6后的余热淬火工序、回火工序；所述余热淬火工序采用淬火水槽进行；所述回火工序采用中频电炉进行。
9.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S6的切边模(4)在位于刮板(1)分别与前插板(2)、后槽板(3)连接的部位设有连板模槽(5)，使切边后的刮板(1)链锻件在连板模槽(5)对应位置具有加强连板(6)。
10.根据权利要求1所述的刮板链的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S41的冲床为250T开式冲床；所述步骤S6的冲床为125T开式冲床；所述步骤S5的压力机为1000T摩擦压力机。
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