专利名称：轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺及其专用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挡圈制造工艺及其专用模具，尤其涉及一种轮式工程机械 车轮用挡圈制造工艺及其专用模具，属于工程机械技术领域。
背景技术：
目前，轮式工程机械车轮用挡圈通常采用的制造工艺为下料—巻圓—焊 接—打磨—加热—扩口 —成形；其中，焊接后打磨好的圆环形工件，经加热通 过扩口模制成圆锥台形，然后再利用成形模进行成形加工，制得成品挡圈。该 挡圈制造工艺在生产过程中，存在以下缺点 一是在扩口或成形工序，工件上 口因扩口或成形而延伸变薄，使焊缝处容易开裂，从而造成该工艺废品率高， 制造成本也相应较高；二是工件表面因划伤严重而使工件表面质量差。
发明内容
本发明的目的是提供一种产品成品率高、表面质量好的轮式工程机械车轮 用挡圈制造工艺。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圏制造工艺，包括如下工序
加热将环状圈坯加热到700 ~ 900°C,形成加热工件；
缩口 利用缩口;f莫具对加热工件进行缩口压制，制成缩口工件；
成形利用成形模具对缩口工件进行成形压制，制得成品挡圈。
进一步，所述工序加热之前，还包括如下工序
下料将长条料按预制挡圈的规格切断，形成单倍尺条料；
巻圆将单倍尺条料巻制成圆环状圈料；
整圆对圆环状圏料进行整圓，使其两端面对齐；焊接对整圆后圏料的断口进行闪光对焊，形成封闭圈坯；
铣渣除去封闭圈坯焊口处的焊渣；
打磨将圏坯焊缝处打磨平整光洁。
其中，所述加热工序中，加热温度为80(TC左右。
发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺，是将加热后的工件先利用 缩口模具进行缩口，然后利用成形模具进行成形；与现有工艺相比，由于本发 明工艺中，先缩口后成形，缩口时工件不会产生延伸而变薄，从而克服了现有 工艺中扩口时工件因延伸而变薄，焊缝处容易出现开裂，废品率高的问题；同 时，由于缩口模和成形模的模具型面经过热处理加工，表面耐磨且光洁度很高， 在压制过程中不会划伤工件表面。
本发明的另一目的是提供一种产品成品率高、表面质量好的轮式工程机械 车轮用挡圈专用模具。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈专用模具，包括上模体和下模体， 所述上模体包括缩口上模体和成形上模体；
所述缩口上模体由上模座与缩口模及导柱固定连接组成，该缩口模的内侧 下角设有缩口凹槽；
所述成形上模体由上模座与成形模及导柱固定连接组成，该成形模的内侧 下角设有成形凹槽；
所述下模体包括圓柱环形凸模，该凸模内侧面与导套连接，凸模下端面与 下模座固定连接，凸模和下模座的外侧面与阶梯状顶料板滑动连接，该顶料板 向上与定位板弹性连接，定位板与下模座外表面固定有环形限位板；所迷下模 座向下与底板固定连接；
所述凸模的上端面外侧开设有环形槽，其外侧上角为弧形；该凸模的环形 槽与所述缩口凹槽及顶料板上端面形成工件缩口空间；该凸模的环形槽与所述 成形凹槽及顶料^1上端面形成工件成形空间。
进一步，所述下模座呈中空圓柱形，其下端面间隔开设有4-8个径向凹槽，该下模座中放置有与下模座中空部和凹槽形状相适配的二次顶板，该二次顶板 向下与顶杆固定连接，下模座上相对顶料板处开设有通孔，该通孔内可滑动穿 设有二次顶杆，二次顶杆向下与二次顶板触接。
其中，二次顶板由圆柱形本体、及本体外侧间隔设置的4~8个径向凸杆组 成，所述顶杆套置在底板的中空部，所述径向凸杆嵌置在下模座的径向凹槽内。
所述顶料板的上端面为阶梯状环面，其内侧阶环形成顶料柱。
所述导套呈圆柱环形，其外侧面上端带有环沿，所述凸模的内侧上角设有 与导套环沿相适配的环槽，导套的环沿嵌入凸模的环槽内。
本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈专用模具，由缩口上模体、成形上 模体和下模体组成，上模体设计成推拉结构，缩口上模体和成形上模体连接起 来可实现推拉，缩口上模体与下模体配合可对加热工件进行缩口压制，成形上 模体与下模体配合可对加热工件进行成形压制，从而实现对加热工件先缩口后 成形的制作过程。
图1为本发明轮式工程机械车轮用挡圏制造工艺的流程图2为本发明轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺的封闭圈坯的示意图3为本发明轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺的缩口后工件的示意图; 图4为本发明轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺的成形后工件的示意图; 图5为本发明轮式工程机械车轮用挡圈专用模具中缩口模具的剖视图； 图6为本发明轮式工程机械车轮用挡圈专用模具中成形模具的剖视图； 图7为本发明轮式工程机械车轮用挡圏专用模具的下模座的俯视图； 图8为本发明轮式工程机械车轮用挡圏专用模具的二次顶板的示意图。
具体实施例方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加显明易懂，下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺，包括如下
工序
S101下料将准备好的长条料按预制挡圏的规格切断，形成单倍尺条料； S102巻圆将单倍尺条料巻制成圆环状圏料； 利用现有巻圆机，将单倍尺条料巻制成圆环状圈料。 S103整圓对圓环状圈料进行整圆，使其两端面对齐； 利用现有整形模，将圓环状圈料整形成圆形，使其断口两端面对齐。 S104焊接对整圓后圈料的断口进行焊接，形成封闭圈坯； 采用闪光对焊对整圆状圆團的断口进行焊接，如图2所示。 S105铣渣除去焊渣形成半成品圈料； 利用铣床铣去半成品锁槽圈焊接处的焊渣。 S106打磨将圏料焊缝处打磨平整光洁； S107加热将封闭圈坯加热到700 ~ 900'C ，形成加热工件； 其中，本加热工序中，最佳加热温度为80(TC左右。 S108缩口 利用缩口模具对加热工件进行缩口压制，制成缩口工件； 利用缩口模具将加热工件缩口，形成缩口工件，如图3所示。 S109成形利用成形模具对縮口工件进行成形压制，制得成品挡圏。 利用成形才莫具将缩口工件压制形成成品挡圈，如图4所示。 本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺，是将加热后的工件先利 用缩口模具进行缩口，然后利用成形模具进行成形；与现有工艺相比，由于本 发明工艺中，先缩口后成形，缩口时工件不会产生延伸而变薄，从而克服了现 有工艺中扩口时工件因延伸而变薄，焊缝处容易出现开裂，废品率高的问题； 同时，由于缩口模和成形模的模具型面经过热处理加工，表面耐磨且光洁度很 高，在压制过程中不会划伤工件表面，从而克服现有工艺中存在的工件表面划 伤严重的问题。
与上述本发明轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺相适应，本发明还提供轮式工程机械车轮用挡圏专用模具。
如图5、图6所示，本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈专用模具的实例， 包括上模体和下模体IO,所述上模体包括缩口上模体20和成形上模体30，所 述缩口上模体20和下模体10配合组成缩口模具，所迷成形上模体30和下模体 IO配合组成成形模具。
所述缩口上模体20由中空圆柱形上模座21向下与圆柱环形缩口模22和导 柱23固定连接组成，该缩口模22的内侧下角设有缩口凹槽；
所述成形上模体30由中空圆柱形上模座31向下与圆柱环形成形模32和导 柱33固定连接组成，该成形模32的内侧下角设有成形凹槽；
所述下模体IO包括圆柱环形凸模ll,该凸模ll内侧面与导套12连接;所 述导套12呈圆柱环形，其外侧面上端带有环沿，所述凸模11的内侧上角设有 与导套12环沿相适配的环槽，导套12的环沿嵌入凸模ll的环槽内；所述凸模 11下端面与圆柱环形下模座13固定连接，凸模11和下模座13的外侧面与阶梯 状顶料板14可滑动连接，该顶料板14向上与定位板15弹性连接，定位板15 与下模座13外表面固定有环形限位板16;所述顶料板14的上端面为阶梯状环 面，其内侧阶环形成顶料柱141;所述下模座13向下与底板17固定连接。
所述凸模11的上端面外侧开设有环形槽，其外侧上角为弧形；该凸模11 的环形槽与所述缩口凹槽及顶料板14的顶料柱141上端面形成工件50缩口空 间；该凸模11的环形槽与所述成形凹槽及顶料板14的顶料柱141上端面形成 工件50成形空间。
如图7所示，所述下模座13呈中空圆柱形，其下端面间隔开设有4-8个 径向凹槽171,本实施例径向凹槽171为6个，该下模座13中放置有与下模座 13中空部和凹槽形状相适配的二次顶板18,该二次顶板18向下与顶杆60固定 连接，下模座13上对应顶料板14的位置开设有通孔，该通孔内穿设有二次顶 杆19，该二次顶杆19向下放置在二次顶板18上，二次顶杆19在下才莫座13的 通孔内可以随二次顶板18上下移动，上移与顶料板14触接，进而顶料板14上 移顶出已成形的挡圈，其中，如图8所示，所述二次顶板18由圆柱形本体181、
8及本体外侧间隔设置的4 ~ 8个径向凸杆182组成，本实例中径向凸杆182为6 个，所述二次顶板18的圆柱形本体181套置在下模座13的中空部，径向凸杆 182嵌置在下模座13的径向凹槽171内。
所述二次顶板18、顶杆60及二次顶杆19构成二次顶出结构，用于解决成 形压制后的成形工件出料困难的问题，在成形压制完成后，顶杆60驱动二次顶 板18在底板17内向上移动，二次顶板18向上推动二次顶杆19带动顶料板14 上移，顶出工件50。
本发明提供的轮式工程机械车轮用挡圈专用模具在使用时，上模体采用推 拉结构，先由缩口上模体与下模体配合对加热工件进行缩口压制，后由成形上 模体与下模体配合对加热工件进行成形压制，从而实现对加热工件先缩口后成 形的制作过程；同时，设计了二次顶出结构，解决工件成形后因形状原因出料 困难的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围 应该以权利要求所界定的保护范围为准。
9
权利要求
1、一种轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺，其特征在于，包括如下工序加热 将环状圈坯加热到700～900℃，形成加热工件；缩口 利用缩口模具对加热工件进行缩口压制，制成缩口工件；成形 利用成形模具对缩口工件进行成形压制，制得成品挡圈。
2、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺，其特征在于, 所述工序加热之前，还包括如下工序下料将长条料按预制挡圏的规格切断，形成单倍尺条料；巻圓将单倍尺条料巻制成圓环状圏料；整圆对圆环状圈料进行整圆，使其两端面对齐；焊接对整圆后圏料的断口进行闪光对焊，形成封闭圏坯；铣渣除去封闭圏坯焊口处的焊渣；打磨将圈坯焊缝处打磨平整光洁。
3、 根据权利要求1所述的轮式工程机械车轮用挡圏制造工艺，其特征在于， 所述加热工序中，加热温度为800。C左右。
4、 一种轮式工程机械车轮用挡圈专用模具，其特征在于，所述模具包括上 模体和下模体，所述上模体包括缩口上模体和成形上模体；所述缩口上模体由上模座与缩口模及导柱固定连接组成，该缩口模的内侧 下角设有缩口凹槽；所述成形上模体由上模座与成形模及导柱固定连接组成，该成形模的内侧 下角设有成形凹槽；所述下模体包括圆柱环形凸模，该凸模内侧面与导套连接，凸模下端面与 下模座固定连接，凸模和下模座的外侧面与阶梯状顶料板滑动连接，该顶料板 向上与定位板弹性连接，定位板与下模座外表面固定有环形限位板；所述下模 座向下与底板固定连接；所述凸模的上端面外侧开设有环形槽，其外侧上角为弧形；该凸模的环形槽与所述缩口凹槽及顶料板上端面形成工件缩口空间；该凸模的环形槽与所述 成形凹槽及顶料板上端面形成工件成形空间。
5、 根据权利要求4所述的轮式工程机械车轮用挡圏专用模具，其特征在于， 所述下模座呈中空圓柱形，其下端面间隔开设有4-8个径向凹槽，该下模座中 放置有与下模座中空部和凹槽形状相适配的二次顶板，该二次顶板向下与顶杆 固定连接，下模座上相对顶料板处开设有通孔，该通孔内可滑动穿设有二次顶 杆，二次顶杆向下与二次顶板触接。
6、 根据权利要求5所述的轮式工程机械车轮用挡圏专用模具，其特征在于， 所述二次顶板由圓柱形本体、及本体外侧间隔设置的4 ~ 8个径向凸杆组成，所 述顶杆套置在底板的中空部，所述径向凸杆嵌置在下才莫座的径向凹槽内。
7、 根据权利要求4所述的轮式工程机械车轮用挡圏专用模具，其特征在于， 所述顶料板的上端面为阶梯状环面，其内侧阶环形成顶料柱。
8、 根据权利要求4所述的轮式工程机械车轮用挡圈专用模具，其特征在于， 所述导套呈圆柱环形，其外侧面上端带有环沿，所述凸模的内侧上角设有与导 套环沿相适配的环槽，导套的环沿嵌入凸模的环槽内。
全文摘要
本发明公开了一种轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺及专用模具，属于工程机械技术领域；其工艺包括如下工序加热，将环状圈坯加热到700～900℃，形成加热工件；缩口，利用缩口模具对加热工件进行缩口压制，制成缩口工件；成形，利用成形模具对缩口工件进行成形压制，制得成品挡圈；其模具包括上模体和下模体，所述上模体包括缩口上模体和成形上模体。本发明适用于制造轮式工程机械车轮用挡圈。
文档编号B21D22/28GK101497094SQ200910118389
公开日2009年8月5日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者唐华祥, 孙爱军, 袁优良, 陈汉杰, 马会民, 黄洪亮 申请人:河南省宏源车轮有限公司