專利名稱：輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝及其專用立卷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輪輻板制造工藝及其巻制設(shè)備，尤其涉及一種輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝及其專用立巻機(jī)，屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有工程機(jī)械的車輪結(jié)構(gòu)中，車輪的外圈稱為輪輞，車輪上與車軸相結(jié)合
的部分稱為輪轂，輪轂與輪輞用輻板連接；輻板在車輪運(yùn)行中，主要承受壓力和彎曲力，要求有較高的韌性。
目前，現(xiàn)有輪式工程機(jī)械車輪輻板的制造方法主要有兩種， 一種方法是氣割加工工藝，是將鋼板切割成所需的圓環(huán)狀零件，這種方法存在如下缺點(diǎn)一方面是材料利用率低；這是由于輻板是一個(gè)圓環(huán)形零件，如果利用鋼板直接切割而成，內(nèi)孔和外圓周邊的材料均會(huì)成為廢料，材料利用率僅為46%左右，而且切割過程中部分金屬因受熱氧化而變成氧化皮被吹掉，進(jìn)一步造成材料浪費(fèi)；二是制造成本高，由于氣割處周邊的硬度較大，不容易進(jìn)行車削加工，造成加工效率低，刀具磨損快，從而增加了加工成本；另一種方法是熱壓翻邊成形工藝，其工藝流程為下料—刨坡口—平巻成筒體—焊接—打磨—加熱—擴(kuò)口~>壓平，該工藝與氣割加工工藝相比，材料利用率可達(dá)到80%,生產(chǎn)效率也相應(yīng)提高，但該工藝仍然存在如下缺點(diǎn) 一是在擴(kuò)口時(shí)，由于上部受到拉力，焊縫處容易被拉裂，從而造成廢品率高；二是在擴(kuò)口后，由于上部受拉變薄，環(huán)狀工件外圓與內(nèi)孔的厚度一般相差4mm以上，為保證工件內(nèi)外部厚度一致，需要增加料的厚度；三是工件平整度較差，最大下凹達(dá)到3mm以上；四是毛坯加工余量大，加工費(fèi)用高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種巻制效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的輪式工程機(jī)械車輪 輻板制造工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，包括如下工序
加熱將條料加熱到650 - 750°C，形成加熱條灃牛；
巻制將加熱條料送入立巻機(jī)，巻制成立向螺旋狀坯料；
切斷將螺旋狀坯料按預(yù)制輻板的規(guī)格切斷成單件坯料；
壓點(diǎn)將切斷后的單件坯料的斷口對(duì)齊后點(diǎn)焊；
焊接對(duì)點(diǎn)焊后的單件坯料進(jìn)行焊接，形成輻板閉環(huán)形坯料；
精整對(duì)焊接好坯料的尺寸精度進(jìn)行精整，形成輻板毛坯；
車加工對(duì)輻板毛坯進(jìn)行車加工，制成輻板成品。
進(jìn)一步，在所述加熱工序之前，還包括如下工序
備料將鋼坯軋制成預(yù)制輻板所需斷面形狀尺寸的型鋼條料，該條料長(zhǎng)度 為18000mm-27000mm,為單個(gè)預(yù)制輻板周長(zhǎng)的12 ~ 18倍尺；該型鋼條料的端面 呈梯形。
其中，所述加熱工序中，利用步進(jìn)式加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為700。C。 所述巻制工序中，所述條料以立向方式進(jìn)入巻制機(jī)，條料的端面立向螺旋 巻制成螺旋狀坯料。
所述精整工序中，通過加熱、鍛造兩個(gè)工步，制成符合尺寸要求的輻板毛
坯；
具體過程如下將焊接后的輻板閉環(huán)形坯料加熱到800 ~90(TC,通過輸送 輥道傳送到摩擦壓力機(jī)上的鍛造模上進(jìn)行鍛造加工，通過調(diào)節(jié)摩擦壓力機(jī)的滑 塊打擊能量來(lái)控制輻板的厚度，制成符合尺寸要求的輻板毛坯。
本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板的制造工藝，將多倍尺條料加熱后經(jīng) 立巻機(jī)巻制成螺旋狀坯料，并按預(yù)制輻板的尺寸切斷、焊接成單件坯料，經(jīng)精 整、車加工制成成品輻板；本發(fā)明工藝中， 一方面，釆用多倍尺條料經(jīng)巻制、 切斷和焊接制成單件坯料，減少了料頭，提高了材料利用率；另一方面，采用先加熱后巻制的方式，由于鋼的強(qiáng)度隨著溫度增加而降低，加熱使條料的強(qiáng)度
下降，避免巻制過程中出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象，且?guī)喼屏π?，易巻制；再一方面，將條料經(jīng)立巻機(jī)直接巻制成立向螺旋狀坯料，避免了現(xiàn)有熱壓翻邊成形工藝中翻邊過程的焊縫拉裂現(xiàn)象，從而克服了熱壓翻邊成形工藝中存在的缺陷。
本發(fā)明的另 一 目的是提供一種巻制效率高的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)，包括底板及固定在底板上驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)架，該機(jī)架上設(shè)置有巻制裝置、壓緊裝置、送料裝置及退料裝
置；
所述巻制裝置包括一與支架軸連接的主軸，該主軸一端與巻輥固定連接，
另一端與驅(qū)動(dòng)裝置軸連接，所述巻輥的一端面上開設(shè)有進(jìn)料槽；所述壓緊裝置包括一與巻輥相對(duì)設(shè)置的壓緊盤，該壓緊盤的一端與中心軸連接，該中心軸與機(jī)架連接，中心軸的另一端與壓緊油缸連接；所述送料裝置包括導(dǎo)向輪，該導(dǎo)向輪下設(shè)有縱、橫向?qū)к?，該橫向?qū)к壟c導(dǎo)軌油缸連接；所述退料裝置包括一固定在機(jī)架上的兩個(gè)退料油缸，該退料油缸通過同步裝置與套在巻輥外的退料盤固定連接。
進(jìn)一步，所述專用立巻機(jī)，還包括精整輥輪裝置和托料裝置，所述精整輥輪裝置包括相對(duì)巻輥固定在機(jī)架上端的輥輪油缸、及與輥輪油缸連接的精整輥輪；所述托料裝置包括固定在橫向?qū)к壣系耐辛舷?，該托料箱一?cè)壁與翻轉(zhuǎn)油缸連接。
其中，所述主軸、巻輥、壓緊盤及中心軸沿同一軸心布置。所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)及與電機(jī)連接的減速機(jī)，該減速機(jī)通過聯(lián)軸器與主軸連接。
本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)，主要包括巻制裝置、壓緊裝置和送料裝置，送料裝置將條料端部立向送入巻輥端面的送料槽中，壓緊裝置將條料端部壓緊在巻輥端面上，巻輥帶動(dòng)條料和壓緊盤一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，導(dǎo)向輪帶動(dòng)條料軸向移動(dòng)，使條料以立向螺旋狀方式纏繞在巻輥上，形成螺旋
狀料坯；本發(fā)明立巻機(jī)中，條料以立向方式進(jìn)入巻輥，并同時(shí)徑向纏繞和軸向 移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將條料巻制螺旋狀料坯的發(fā)明目的。


圖1為本發(fā)明輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝的流程圖3為本發(fā)明輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝的螺旋狀坯料的示意圖； 圖4本發(fā)明輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4中沿A-A向視圖； 圖6為圖4中沿B-B向視圖7為本發(fā)明輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)的使用狀態(tài)示意圖； 圖8為圖7中沿C-C向視圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加顯明易懂，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì) 的說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板的制造工藝，包括如下 工序
S101備料將鋼坯軋制成預(yù)制輻板所需的專用型鋼條料；
18000mm-27000mm，為單個(gè)預(yù)制輻板周長(zhǎng)的12 ~ 18倍尺；同時(shí)，考慮到巻制時(shí)外 側(cè)因受拉而變薄，內(nèi)側(cè)因受壓而增厚，將型鋼端面設(shè)計(jì)成梯形狀專用型鋼，如圖 2所示。
S102加熱將條料加熱到650 ~ 750°C ,形成加熱條料；
在本工序中，利用步進(jìn)式加熱爐對(duì)條料進(jìn)行加熱，最優(yōu)地，加熱溫度為700°c。
S103巻制將加熱條料送入立巻機(jī)，巻制成立向螺旋狀坯料； 在本工序中，利用專用立巻機(jī)對(duì)加熱條料進(jìn)行巻制，所述多倍尺條料以立 向方式進(jìn)入立巻機(jī)，條料的端面立向螺旋巻制成多倍尺螺旋狀坯料，并且，條 料梯形斷面的上底201為螺旋狀坯料的內(nèi)邊301，下底202為螺旋狀坯料的外邊 302，如圖3所示。
S104切斷將螺旋狀坯料按預(yù)制輻板的規(guī)格切斷成單件坯料； 利用切割機(jī)，將多倍尺螺旋狀坯料切割成預(yù)制輻板周長(zhǎng)的多個(gè)單倍尺坯料。 S10 5壓點(diǎn)將切斷后的單件坯料的斷口對(duì)齊后點(diǎn)焊； S106焊接對(duì)點(diǎn)焊后的單件坯料進(jìn)行焊接，形成輻板閉環(huán)形坯料； 采用二氧化碳保護(hù)焊機(jī)對(duì)點(diǎn)焊后的坯料進(jìn)行焊接。 S107精整對(duì)焊接好坯料的尺寸精度進(jìn)行精整，形成輻板毛坯； 在本工序中，通過加熱、鍛造兩個(gè)工步，制成符合尺寸要求的輻板毛坯； 具體過程如下將焊接后的輻板毛坯加熱到800 ~ 900°C，通過輸送輥道傳 送到摩擦壓力機(jī)上的鍛造模上進(jìn)行鍛造加工，通過調(diào)節(jié)摩擦壓力機(jī)的滑塊打擊 能量來(lái)控制輻板的厚度，制成符合尺寸要求的輻板毛坯。 S108車加工對(duì)輻板毛坯進(jìn)行車加工，制成輻板成品。 本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，將多倍尺條料加熱后經(jīng)立 巻機(jī)巻制成螺旋狀坯料，并按預(yù)制輻板的尺寸切斷、焊接成多個(gè)單件坯料，經(jīng) 精整、車加工后制成成品輻板；本發(fā)明工藝中， 一方面，采用多倍尺條料經(jīng)巻 制、切斷和焊接制成多個(gè)單倍尺坯料，減少了料頭，提高了材料利用率，使用 材料利用率達(dá)到96%;另一方面，采用先加熱后巻制的方式，由于鋼的強(qiáng)度隨著 溫度增加而降低，加熱使條料的強(qiáng)度下降，避免巻制過程中出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象，且 巻制力小，易巻制；再一方面，將條料經(jīng)立巻機(jī)直接巻制成立向螺旋狀坯料， 避免了現(xiàn)有熱壓翻邊成形工藝中翻邊過程的焊縫拉裂現(xiàn)象，從而克服了熱壓翻 邊成形工藝中存在的缺陷；又一方面，在精整工序中，輻板坯料經(jīng)鍛造，使其 車加工余量小，加工效率高；工件平整，其平面度《lmm。本發(fā)明工藝與現(xiàn)有氣割加工工藝相比，材料節(jié)約50%,生產(chǎn)效率^f是高50%;與現(xiàn)有熱壓翻邊成形工藝相比，生產(chǎn)效率提高40%,節(jié)約材料18%，加工量減少40%。
如圖4、圖5所示，本發(fā)明提供的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)的實(shí)施例，包括底板10及固定在底板10上驅(qū)動(dòng)裝置30和框架式機(jī)架20，該機(jī)架20上設(shè)置有巻制裝置40、壓緊裝置50、送料裝置60、退料裝置70、精整輥輪裝置8Q及托料裝置90。
所述巻制裝置40包括一主軸41，該主軸41與固定在支架20上的圓錐滾子軸承45連接，將主軸41固定在支架20上；該主軸41 一端與巻輥42同軸心固定連接，使主軸41能帶動(dòng)巻輥42 —起轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸41另一端通過聯(lián)軸器46與驅(qū)動(dòng)裝置30軸連接，該驅(qū)動(dòng)裝置30由電機(jī)31和減速機(jī)32組成；如圖6所示，所述巻輥"的一端面上開設(shè)有徑向進(jìn)料槽43，該進(jìn)料槽43用于嵌入待巻制條料的端部。
所述壓緊裝置50包括一與巻輥42相對(duì)設(shè)置同軸心設(shè)置的壓緊盤51,該壓緊盤51的一端與中心軸52同軸心連接，該中心軸52與機(jī)架2 0軸連接，中心軸52的另一端與壓緊油缸53連接；在壓緊油缸53的驅(qū)動(dòng)下，壓緊盤51能夠隨中心軸52軸向移動(dòng)，與巻輥42靠緊，將待巻制條料的端部壓緊在巻輥42端部。
所述送料裝置60包括縱向?qū)к?1及設(shè)置在縱向?qū)к?1上的導(dǎo)向輪62,條料由輸送輥道送入導(dǎo)向輪62;該縱向?qū)к?1在巻輥42端下設(shè)有橫向?qū)к?3，該橫向?qū)к?3與導(dǎo)軌油缸64連接，橫向?qū)к?3在導(dǎo)軌油缸64驅(qū)動(dòng)下軸向移動(dòng)，使導(dǎo)向輪62帶動(dòng)條料軸向移動(dòng)。
所述退料裝置70包括一固定在機(jī)架20上的兩個(gè)退料油缸71，該退料油缸71通過同步裝置72與套在巻輥42外的退料盤73固定連接；該退料油缸71通過同步裝置72驅(qū)動(dòng)退料盤7 3軸向移動(dòng)。所述同步裝置72采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)，將兩個(gè)相同的齒條對(duì)稱固定在退料盤73上，兩個(gè)相同的齒輪固定在同一軸的兩端，通過齒輪、齒條的嚙合實(shí)現(xiàn)同步。
所述精整輥輪裝置80包括相對(duì)巻輥42固定在機(jī)架20上端的輥輪油缸81、
9及與輥輪油缸81連接的精整輥輪82，該精整輥輪82在輥輪油缸81驅(qū)動(dòng)下能上下移動(dòng)。
所述托料裝置90包括固定在橫向?qū)к?3上的托料箱91,該托料箱91與翻轉(zhuǎn)油缸92連接。
本發(fā)明提供的立巻機(jī)工作過程如下
如圖7、圖8所示，首先，條料加熱后由輸送輥道立向送入導(dǎo)向輪62，使條料端部進(jìn)入巻輥42端面的進(jìn)料槽43內(nèi)，壓緊油缸53驅(qū)動(dòng)壓緊盤51軸向移動(dòng)壓緊條料；然后，電機(jī)31通過減速機(jī)32帶動(dòng)主軸41和巻輥42轉(zhuǎn)動(dòng)，巻輥42帶動(dòng)條料和壓緊盤51—起旋轉(zhuǎn)，將條料立向纏繞在巻輥42上，同時(shí)，導(dǎo)向輪62帶動(dòng)條料軸向移動(dòng)，使條料以螺旋狀方式纏繞在巻輥42上；接著，在巻制將結(jié)束時(shí)，輥輪油缸81驅(qū)動(dòng)精整輥輪82下移，與巻輥42上纏繞后的螺旋狀坯料接觸并壓緊，消除尾部直頭，主軸41停止轉(zhuǎn)動(dòng)；最后，退料油缸71驅(qū)動(dòng)退料盤73移動(dòng)，沿軸向?qū)⒙菪隣钆髁贤瞥鰩嗇?2,落在托料裝置90上，托料油缸92推動(dòng)托料箱91翻轉(zhuǎn)，坯料滾落，巻制過程結(jié)束。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
10
權(quán)利要求
1、一種輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，其特征在于，包括如下工序加熱 將條料加熱到650～750℃，形成加熱條料；卷制 將加熱條料送入立卷機(jī)，卷制成立向螺旋狀坯料；切斷 將螺旋狀坯料按預(yù)制輻板的規(guī)格切斷成單件坯料；壓點(diǎn) 將切斷后的單件坯料的斷口對(duì)齊后點(diǎn)焊；焊接 對(duì)點(diǎn)焊后的單件坯料進(jìn)行焊接，形成輻板閉環(huán)形坯料；精整 對(duì)焊接好坯料的尺寸精度進(jìn)行精整，形成輻板毛坯；車加工 對(duì)輻板毛坯進(jìn)行車加工，制成輻板成品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，其特征在于，在所述加熱工序之前，還包^:如下工序備料將鋼坯軋制成預(yù)制輻板所需規(guī)格的型鋼條料，該條料長(zhǎng)度為l800(km-27000mm，為單個(gè)預(yù)制輻板周長(zhǎng)的12~18倍尺；該型鋼條料的端面呈梯形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，其特征在于，所述加熱工序中，利用步進(jìn)式加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為700。C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，其特征在于，所述巻制工序中，所述型鋼條料以立向方式進(jìn)入巻制機(jī)，條料的端面立向螺旋巻制成螺旋狀坯料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝，其特征在于，所述精整工序中，通過加熱、鍛造兩個(gè)工步，制成符合尺寸要求的輻板毛坯；具體過程如下將焊接后的輻板閉環(huán)形坯料加熱到800 ~ 900°C,通過輸送輥道傳送到摩擦壓力機(jī)上的鍛造模上，進(jìn)行鍛造加工，通過調(diào)節(jié)摩擦壓力機(jī)的滑塊打擊能量來(lái)控制輻板的厚度，制成符合尺寸要求的輻板毛坯。
6、 一種輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)，其特征在于，包括底板及固定在底板上驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)架，該機(jī)架上設(shè)置有巻制裝置、壓緊裝置、送料裝置及退料裝置；所述巻制裝置包括一與支架軸連接的主軸，該主軸一端與巻輥固定連接，另一端與驅(qū)動(dòng)裝置軸連接，所述巻輥的一端面上開設(shè)有進(jìn)料槽；所述壓緊裝置包括一與巻輥相對(duì)設(shè)置的壓緊盤，該壓緊盤的一端與中心軸連接，該中心軸與機(jī)架連接，中心軸的另一端與壓緊油缸連接；所述送料裝置包括導(dǎo)料輪，該導(dǎo)料輪下設(shè)有縱、橫向?qū)к?，該橫向?qū)к壟c導(dǎo)軌油缸連接；所述退料裝置包括一固定在機(jī)架上的兩個(gè)退料油缸，該退料油缸通過同步裝置與套在巻輥外的退料盤固定連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)，其特征在于，還包括精整輥輪裝置和托料裝置，所述精整輥輪裝置包括相對(duì)巻輥固定在機(jī)架上端的精整輥輪油缸、及與精整輥輪油缸連接的精整輥輪；所述托料裝置包括固定在橫向?qū)к壣系耐辛舷?，該托料箱一?cè)壁與翻轉(zhuǎn)油缸連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)，其特征在于，所述主軸、巻輥、壓緊盤及中心軸沿同一軸心布置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式工程機(jī)械車輪輻板專用立巻機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)及與電機(jī)連接的減速機(jī)，該減速機(jī)通過聯(lián)軸器與主軸連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪式工程機(jī)械車輪輻板制造工藝及其專用立卷機(jī)，屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域；其工藝包括如下工序加熱，將條料加熱到650～750℃，形成加熱條料；卷制，將加熱條料送入立卷機(jī)，卷制成立向螺旋狀坯料；切斷，將螺旋狀坯料按預(yù)制輻板的規(guī)格切斷成單件坯料；壓點(diǎn)，將切斷后的單件坯料的斷口對(duì)齊后點(diǎn)焊；焊接，對(duì)點(diǎn)焊后的單件坯料進(jìn)行焊接，形成輻板毛坯；精整，對(duì)焊接好坯料的尺寸精度進(jìn)行精整，形成輻板毛坯；車加工，對(duì)輻板毛坯進(jìn)行車加工，制成輻板成品。本發(fā)明適用于制造輪式工程機(jī)械車輪輻板。
文檔編號(hào)B23P15/00GK101486140SQ20091011838
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者唐華祥, 孫愛軍, 袁優(yōu)良, 陳漢杰, 馬會(huì)民, 黃洪亮 申請(qǐng)人:安陽(yáng)市宏源型鋼有限責(zé)任公司