专利名称：用于制造履带惰轮轮缘的方法和模具设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制造履带惰轮轮缘的方法和模具设备，且更特定地涉及使用初级滚锻和次级滚锻来制造履带惰轮轮缘的方法以及用于执行初级滚锻和次级滚锻的模具设备。
背景技术：
一般地，履带车辆具有比常规车轮与地面更大的接地面积和更大的摩擦。因此，履带车辆可能自由行驶在不规则的表面上或软地面上。而且，履带车辆也可能通过改变其左右旋转速度而容易地在不同方向上转弯。此外，履带车辆可具有最小转弯半径。即，履带车辆可在转弯的同时保持其中心静止。这样的履带车辆可以是农业车辆、土木工程车辆或雪地车辆。对于军用目的，履带车辆可以是坦克或装甲车。履带车辆的下行驶体用于支承履带车辆的总重。履带车辆的下行驶体执行最基本的功能，例如支承和移动履带车辆。下行驶体的主要部件包括带组件、链轮、惰轮和滚子。其中，惰轮安装在下行驶体前方或下行驶体的前部或后部，以引导履带的前进方向。而且，惰轮也起作用以防止履带从下行驶体分开。另外，惰轮连同带弹簧而起作用以调整履带的张力。惰轮包括惰轮轮缘、衬套和板。传统的惰轮轮缘通过如下方式制造将基本金属材料辊轧以具有长的长度，将辊轧的基本金属材料加工成圆形形状，且将制成圆形形状的基本金属材料的相对端通过焊接相互连接。替代地，传统的惰轮轮缘通过使用铸造方法制造，所述铸造方法包括将熔融的基本金属材料浇注到模具内，使基本金属材料固化，且使用高频波对惰轮轮缘的表面进行热处理。然而，在制造惰轮轮缘的传统方法中，在通过焊接制造惰轮时，焊接可能由于低尺寸精度而是有缺陷的，且在通过铸造制造惰轮时，铸造可能是有缺陷的。而且，在传统的惰轮轮缘制造方法中，由于大量的制造步骤和材料厚度的变化，需要花费很长的制造时间。
发明内容
因此，本发明鉴于以上所述问题完成，且本发明的目标是提供使用初级滚锻和次级滚锻来制造完整的履带惰轮轮缘的方法。本发明的另一个目标是提供用于制造履带惰轮轮缘的模具设备，所述模具设备防止惰轮轮缘在初级滚锻和次级滚锻期间弯曲。对于本领域一般技术人员显见的是本发明的目标不限制于以上所述的目标，且其它不同的目标可从如下描述中清晰地理解。根据本发明的方面，以上和其它目标可通过提供制造履带惰轮轮缘的方法实现， 所述方法包括在基本金属材料内形成孔的穿孔步骤，将具有其内形成的孔的基本金属材料加热的加热步骤，扩张已加热的基本金属材料同时在基本金属材料的内周处形成凹陷部分的初级滚锻步骤，和进一步使凹陷部分沉陷(cbpress)，同时在已被初级滚锻的基本金属材料的内周处形成突出的板安装部分，而且扩张基本金属材料同时在基本金属材料的外周处形成链接部分和向外突出超过链接部分的凸缘部分的次级滚锻步骤。根据本发明的另一个方面，提供了用于制造履带惰轮轮缘的模具设备，所述模具设备包括用以初级滚锻基本金属材料的外周的第一外辊、用以初级滚锻基本金属材料的内周的第一内辊、用以次级滚锻已被初级滚锻的基本金属材料的外周的第二外辊、和用以次级滚锻已被初级滚锻的基本金属材料的内周的第二内辊，其中第二内辊在其中间区域处设有以对称形状突出的第二突出部分，且第一内辊在其中间区域处设有以对称形状突出的第一突出部分，以具有比第二突出部分更大的底角(base angle)和更小的尺寸。其它实施例的细节包括在优选实施例和附图的详细描述中。
本发明的以上的和其它的目的、特征和其它优点将从如下连同附图做出的详细描述中更清楚地理解，其中图IA是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的流程图；图IB是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的示意图；图2A是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤的示意图；图2B是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤中使用的模具设备的侧截面图；图2C是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤中被初级滚锻的履带惰轮轮缘的截面的视图；图3A是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤的示意图；图;3B是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤中使用的模具设备的侧截面图；图3C是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤中被次级滚锻的履带惰轮轮缘的截面的视图；图4是图示了履带惰轮的视图，在所述惰轮中安装了根据本发明的实施例制造的履带惰轮轮缘；以及图5是图示了下行驶体的部分的视图，在所述下行驶体中安装了根据本发明的实施例制造的履带惰轮。
具体实施例方式本发明的以上的和其它的目的、特征和其它优点将从如下优选实施例连同附图做出的详细描述中更清楚地理解。然而，本发明不限制于图示的实施例，且可以以多种不同形式实施。提供图示的实施例仅为完全公开本发明，且为使得本发明所隶属的领域的一般技术人员完全理解本发明的范围。因此，本发明仅由附带的权利要求的范围限定。只要可能， 相同的附图标记在各附图中用于指示相同或类似的零件。在下文中将参考附图描述根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法，以及用于执行所述方法的模具设备。图IA是图示了根据本发明的实施例制造履带惰轮轮缘的方法的流程图，且图IB 是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的示意图。参考图IA和图1B，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法包括准备步骤、穿孔步骤(SllO)、加热步骤(S120)、初级滚锻步骤(S130)、次级滚锻步骤(S140)和冷却步骤(S 150)。在准备步骤中，基本金属材料1制成为圆柱形形式且然后被加热。使用压力锻造被加热的基本金属材料1。作为锻造的结果，基本金属材料1的长度减小，而基本金属材料 1的直径增加。即，在锻造之后，基本金属材料1形成为扁平的圆柱形形状。而且，基本金属材料1的顶部和底部也通过锻造变平。在穿孔步骤(SllO)中，在基本金属材料1内形成孔。孔一般在被锻造的基本金属材料1的中心形成。而且，孔也可以具有足以使得将在下文中描述的第一内辊220插入穿过的尺寸。在加热步骤(S120)中，具有在其内形成的孔的基本金属材料1被加热。具有在其内形成的孔的基本金属材料1被加热以软化，使得可能容易地滚锻基本金属材料1。在另一个实施例中，另一方面，锻造具有在其内形成的孔的基本金属材料1以使基本金属材料1的顶部和底部进一步变平的锻造步骤可在穿孔步骤(SllO)和加热步骤 (S 120)之间执行。在初级滚锻步骤(S130)中，基本金属材料1被扩张，同时在被加热的基本金属材料1的内周110处形成凹陷部分111。在初级滚锻步骤(S 130)中，凹陷部分111在被加热的基本金属材料1的内周110 的中间区域处形成。而且，凹陷部分111形成为对称形状。因此，在初级滚锻步骤中形成为对称形状的凹陷部分111具有比将在次级滚锻步骤中形成的凹陷部分111更大的底角 (base angle)，所述次级滚锻步骤将在下文中描述。在此实施例中，由于初级滚锻和次级滚锻的结果，凹陷部分111形成为对称的等腰梯形的形状。等腰梯形是具有一对相对的平行边的四边形，相对的平行边其中之一具有相同大小的底角。而且，与相对的边相交的倾斜边称为等腰边(equal side)。而且，将在下文中描述的另一个等腰梯形具有相同的含义。而且，对本领域一般技术人员显见的是，凹陷部分111在基本金属材料1的向外方向上形成。在次级滚锻步骤(S140)中，初级滚锻凹陷部分111形成为进一步沉陷，而且突出的板安装部分112在被初级滚锻的基本金属材料1的内周110处形成。而且，基本金属材料1被扩张，而且链接部分122和向外突出超过链接部分122的凸缘部分121在基本金属材料1的外周120处形成。
因此，经初级滚锻的凹陷部分111进一步在次级滚锻步骤(S 140)中沉陷，使得经次级滚锻的凹陷部分111形成为对称形状，以具有比经初级滚锻的凹陷部分111更小的底角。在此实施例中，经次级滚锻的凹陷部分111形成为对称的等腰梯形的形状。在次级滚锻步骤(S140)中，板安装部分112在基本金属材料1的内周110的中间区域处形成的凹陷部分111的相对两侧形成，且链接部分122在基本金属材料1的外周120 的中间区域处形成的凸缘部分121的相对两侧形成。而且，在次级滚锻步骤(S140)中，链接部分122形成为平的，且凸缘部分121形成为以对称形状突出。在此实施例中，凸缘部分121以对称等腰梯形的形状突出。另一方面，在另一个实施例中，链接部分122可形成为特定的形状以使得第二外辊310和第二内辊320容易地执行滚锻过程。凸缘部分121包括对应于将在下文中描述的销510的凸缘平面121a，以及连接到各链接部分122的渐缩平面121b。渐缩平面121b起作用以防止对应于链接部分122的链节520在下行驶体内向上移动，这将在下文中描述。在冷却步骤(S150)中，被次级滚锻的基本金属材料1被冷却。一般地，冷却过程可分类为空冷型冷却过程或水冷型冷却过程。在此实施例中，使用空冷型冷却过程将基本金属材料1冷却，所述过程具有长的冷却时间但不需要另外的成本。有效地防止了通过初级滚锻步骤(S130)和次级滚锻步骤(S140)制造的履带惰轮轮缘100出现填充不满(underfill)。而且，履带惰轮轮缘100的圆度得以改进。图2A是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤的示意图，图2B是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤中使用的模具设备的侧截面图，且图2C是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤中被初级滚锻的履带惰轮轮缘的截面的视图。参考图2A、图2B和图2C，在根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的初级滚锻步骤(S130)中使用的模具设备包括第一外辊210和第一内辊220。而且，模具设备可进一步包括辅助辊410。第一外辊210起作用以初级滚锻基本金属材料1的外周120。因此，基本金属材料 1的外周120形成为对应于第一外辊210的外周的形状。第一外辊210包括对应于基本金属材料1的平面部分211和在平面部分211的相对两侧形成的在向外的方向上从平面部分211突出的第一相对侧突出部分212。因此，基本金属材料1的外周120通过第一外辊210被初级滚锻，使得基本金属材料1的外周120是平的。第一相对侧突出部分212起作用，以防止基本金属材料1在初级滚锻期间从第一外辊210分开。另一方面，在另一个实施例中，通过第一外辊210被初级滚锻的基本金属材料 1的外周120可形成为特定的形状。第一内辊220起作用以初级滚锻基本金属材料1的内周110。因此，基本金属材料 1的内周110形成为对应于第一内辊220的外周的形状。第一内辊220在其对应于基本金属材料1的中间区域处设有以对称形状突出的第一突出部分221。第一突出部分221形成为对称形状，以具有比第二内辊320的第二突出部分321更大的底角和更小的尺寸，这将在下文中描述。在此实施例中，第一突出部分221和第二突出部分321以对称的等腰梯形的形状突出。在此实施例中，连接到第一突出部分221的等腰边的相对端的区域是弯曲的。另一方面，在另一个实施例中，连接到第一突出部分221的等腰边的相对端的区域可以具有角度。而且，第一突出部分221形成为类似于将在下文中描述的第二突出部分321的形状，以防止在凹陷部分111被滚锻时基本金属材料1被弯曲。而且，第一内辊220的外径小于在基本金属材料1内形成的孔的外径。因此，第一内辊220可插入通过基本金属材料1的孔，以滚锻基本金属材料1的内周110。在第一内辊220内，第一突出部分221的相对两侧形成为平的。另一方面，在另一个实施例中，第一突出部分221的相对两侧可形成为特定的形状，以使得第二外辊310和第二内辊320可轻易地执行滚锻过程。而且，第一突出部分221插入其内的沟槽在第一外辊210处形成。因此，在基本金属材料1不从在第一外辊210和第一内辊220之间限定的空间分开的状态中，基本金属材料1通过第一外辊210和第一内辊220被滚锻。辅助辊410起作用以在初级滚锻期间引导基本金属材料1的运动，且同时改进基本金属材料1的圆度。图3A是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤的示意图，图3B是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤中使用的模具设备的侧截面图，且图3C是图示了根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤中被次级滚锻的履带惰轮轮缘的截面的视图。参考图3A至图3C，在根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘的制造方法的次级滚锻步骤(S410)中使用的模具设备包括第二外辊310和第二内辊320。而且，在次级滚锻步骤(S410)中使用的模具设备可进一步包括辅助辊420。第二外辊310起作用对已被初级滚锻的基本金属材料1的外周120进行次级滚锻。因此，已被初级滚锻的基本金属材料1的外周120形成为对应于第二外辊310的外周的形状。第二外辊310包括对应于基本金属材料1的外周120的对应部分311，和在对应部分311的相对两侧形成的在向外的方向上从对应部分311突出的第二相对侧突出部分312。 对应部分311在其中间区域处设有形成为对称形状的第一沉陷部分311a。第一沉陷部分 311a的相对两侧形成为平的。在此实施例中，第一沉陷部分311a以对称的等腰梯形的形状沉陷。另一方面，在另一个实施例中，第一沉陷部分311a的相对两侧可形成为特定形状，以使得第二外辊310和第二内辊320可轻易地执行滚锻过程。第二相对侧突出部分312起作用以防止基本金属材料1在次级滚锻期间从第二外辊310分开。第二内辊320起作用以对已被初级滚锻的基本金属材料1的内周110进行次级滚锻。因此，基本金属材料1的内周Iio形成为对应于第二内辊320的外周的形状。第二内辊320在其对应于基本金属材料1的中间区域处设有以对称形状突出的第二突出部分321。如前所述，第二突出部分321以对称形状形成，以具有比第一内辊220的第一突出部分221更小的底角和更大的尺寸。在此实施例中，如前所述，第一突出部分221 和第二突出部分321以对称的等腰梯形的形状突出。在此实施例中，连接到第二突出部分321的等腰边的相对端的区域是弯曲的。另一方面，在另一个实施例中，连接到第二突出部分321的等腰边的相对端的区域可以是成角度的。辅助辊420起作用以在次级滚锻期间引导基本金属材料1的运动，且同时改进基本金属材料1的圆度。图4是图示了履带惰轮的视图，在所述惰轮中安装了根据本发明的实施例制造的履带惰轮轮缘，且图5是图示了下行驶体的部分的视图，在所述下行驶体中安装了根据本发明的实施例制造的履带惰轮。参考图4和图5，其中安装了根据本发明的实施例制造的履带惰轮轮缘100的履带惰轮10包括惰轮轮缘100、板20和衬套30。惰轮轮缘100形成为圆环形状。履带链组件500的一侧连接到惰轮轮缘100的外周120。履带链组件500包括链节520、销510和箍套530。而且，惰轮轮缘100在其外周120处设有凸缘部分121和一对链接部分122。凸缘部分121在惰轮轮缘100的外周120的中间区域处形成以致以对称形状突出。而且，链接部分122在凸缘部分121的相对两侧形成，以形成为平的。在此实施例中， 凸缘部分121以对称的等腰梯形的形状突出。另一方面，在另一个实施例中，链接部分122 可在凸缘部分121的相对两侧形成为特定的形状。凸缘部分121包括平的凸缘平面121a和渐缩平面121b。销510连接到凸缘部分 121的凸缘平面121a。链节520连接到各链接部分122。突出的板安装部分112在惰轮轮缘100的内周110处形成。板20连接到各板安装部分112。一般地，板20通过焊接连接到各板安装部分112。每个板20形成为盘形。每个板20在其中心处设有孔，轴(未示出)通过所述孔延伸。而且，每个板20由可通过焊接轻易连接到惰轮轮缘100的材料制成。优选地，每个板20由钢制成。如从以上描述所显见的，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘制造方法和用于执行履带惰轮轮缘制造方法的模具设备具有如下效果的至少一个。首先，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘制造方法和用于执行履带惰轮轮缘制造方法的模具设备具有完整地形成惰轮轮缘的效果。第二，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘制造方法和用于执行履带惰轮轮缘制造方法的模具设备具有使得惰轮轮缘的外周和内周可同时被滚锻的效果。第三，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘制造方法和用于执行履带惰轮轮缘制造方法的模具设备具有最小化惰轮轮缘的缺陷率的效果。第四，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘制造方法和用于执行履带惰轮轮缘制造方法的模具设备具有降低制造惰轮轮缘的步骤数量从而降低制造时间的效果。第五，根据本发明的实施例的履带惰轮轮缘制造方法和用于执行履带惰轮轮缘制造方法的模具设备具有改进惰轮轮缘的圆度的效果。
本发明的效果不限制于以上所述的效果。对于本领域一般技术人员显见的是从附带的权利要求可清晰地理解其它不同的效果。虽然本发明的优选实施例已因图示目的而被公开，但本领域一般技术人员将认识到，在不偏离如在附带的权利要求中公开的本发明的精神和范围的情况下，各种修改、补充和替代是可能的。
权利要求
1.一种用于制造履带惰轮轮缘的方法，所述方法包括在基本金属材料中形成孔的穿孔步骤；将其中形成有孔的所述基本金属材料加热的加热步骤；扩张已加热的所述基本金属材料，同时在所述基本金属材料的内周处形成凹陷部分的初级滚锻步骤；和进一步使所述凹陷部分沉陷，同时在已被初级滚锻的所述基本金属材料的所述内周处形成突出的板安装部分，以及扩张所述基本金属材料，同时在所述基本金属材料的外周处形成链接部分和向外突出超过所述链接部分的凸缘部分的次级滚锻步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将已被次级滚锻的所述基本金属材料冷却的冷却步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述初级滚锻步骤包括在所述基本金属材料的所述内周的中间区域处形成所述凹陷部分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述初级滚锻步骤包括使所述凹陷部分以对称形状沉陷。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述次级滚锻步骤包括使所述凹陷部分以对称形状进一步沉陷以具有比被初级滚锻的所述凹陷部分小的底角。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级滚锻步骤包括在所述基本金属材料的所述内周处的所述凹陷部分的相对两侧形成所述突出的板安装部分，和在所述基本金属材料的所述外周的中间区域处形成所述凸缘部分的同时在所述凸缘部分的相对两侧形成所述链接部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级滚锻步骤包括形成所述链接部分以使所述链接部分是平的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级滚锻步骤包括以对称形状形成所述凸缘部分。
9.一种用于制造履带惰轮轮缘的模具设备，所述模具设备包括用以初级滚锻基本金属材料的外周的第一外辊；用以初级滚锻所述基本金属材料的内周的第一内辊；用以次级滚锻已被初级滚锻的所述基本金属材料的所述外周的第二外辊，和用以次级滚锻已被初级滚锻的所述基本金属材料的所述内周的第二内辊，其中所述第二内辊在其中间区域处设有以对称形状突出的第二突出部分，且所述第一内辊在其中间区域处设有以对称形状突出的第一突出部分，以具有比所述第二突出部分大的底角和比所述第二突出部分小的尺寸。
10.根据权利要求9所述的模具设备，其中所述第一外辊包括对应于所述基本金属材料的平面部分和在所述平面部分的相对两侧形成的在向外的方向上从所述平面部分突出的第一相对侧突出部分。
11.根据权利要求9所述的模具设备，其中所述第一内辊形成为使得所述第一突出部分的相对两侧是平的。
12.根据权利要求9所述的模具设备，其中所述第二外辊包括对应于所述基本金属材料的对应部分和在所述对应部分的相对两侧形成的在向外的方向上从所述对应部分突出的第二相对侧突出部分，以及所述对应部分在其中间区域处设有以对称形状形成的第一沉陷部分，所述第一沉陷部分的相对两侧被形成为平的。
13.根据权利要求9所述的模具设备，其中所述第二内辊形成为使得所述第二突出部分的相对两侧是沉陷的。
全文摘要
公开了一种用于制造履带惰轮轮缘的方法和模具设备，其中所述方法包括在基本金属材料内形成孔的穿孔步骤，将具有在其内形成的孔的基本金属材料加热的加热步骤，扩张被加热的基本金属材料同时在基本金属材料的内周处形成凹陷部分的初级滚锻步骤，和进一步使凹陷部分沉陷，同时在已被初级滚锻的基本金属材料的内周处形成突出的板安装部分，且扩张基本金属材料，同时在基本金属材料的外周处形成链接部分和向外突出超过链接部分的凸缘部分的次级滚锻步骤。履带惰轮轮缘的外周和内周被同时滚锻。
文档编号B21H1/06GK102218490SQ201110048438
公开日2011年10月19日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年12月22日
发明者尹友锡 申请人:珍晟T.E.C株式会社