一种复合结构履带板及其成形方法
【技术领域】
[0001]本发明属于履带板制造领域，特别涉及一种复合结构履带板及其成形方法。
【背景技术】
[0002]履带板是履带式车辆行走部分的重要零部件，目前广泛应用的履带板主要还是由铸造、锻造或焊接方法制造的钢制履带板。铸造履带板结构强度和可靠性低，限制其使用范围。而采用锻造和焊接工艺生产的履带板，虽然性能高、重量略有减轻，但生产效率低，也不能实现近终成形，后续机加工量大，使得材料利用率低，制造成本很高。
[0003]钢制履带整体重量较大，消耗了履带车辆相当的输出功率，影响车辆的机动性，轻量化是发展轻型履带车辆和提高其机动性的内在要求。采用新工艺制备新型材料轻质高强高耐磨履带板是减轻车辆重量，实现车辆轻量化的有力保障。目前，铝合金以其具有轻质高强高韧的优点，在汽车、交通和航空航天领域得到广泛应用。但是铝合金硬度和耐磨性相对较低，铝合金履带板诱导齿以及与地面接触的履刺部分无法满足复杂地形行走过程的耐磨性要求。所以需要设计新型的复合结构履带板，满足履带板的轻质高强高耐磨使用需求以及低成本制造要求，同时由于复合结构履带板材料不同，在其成形、热处理以及后续使用过程中容易产生结构的分离和脱落，所以设计新型履带板的同时还要设计相应的新型成形方法。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明公开了一种复合结构履带板，其特征在于，履带板本体1上部的诱导齿部分设有诱导齿耐磨镶块2，履带板本体下部的着地履刺部分设有履刺耐磨镶块3，履带板本体中部的销孔部分设有销孔加强镶块4。
[0005]所述履带板本体1采用高强铝合金材料。
[0006]所述诱导齿耐磨镶块2采用钢或铝基复合材料。
[0007]所述履刺耐磨镶块3采用钢或铝基复合材料。
[0008]所述销孔加强镶块4采用高强钢骨架结构。
[0009]—种基于权利要求1所述一种复合结构履带板的成形方法，其特征在于包括以下几个步骤:
[0010]步骤1将高强铝合金在熔炼装置中熔化，合金熔体经过除气和精炼，待用；
[0011 ] 步骤2将诱导齿耐磨镶块、履刺耐磨镶块和销孔加强镶块分别放置在复合结构履带板挤压铸造模具中，预热至300°C -400°C，并喷刷脱模涂料；
[0012]步骤3利用定量浇杯将精炼静置后的高强铝合金熔体转移到石墨坩祸中，石墨坩祸预热至400°C -500°C，并将石墨坩祸转移至电磁搅拌器中，利用电磁搅拌方法制备高强铝合金流变浆料；
[0013]步骤4将制备好的高强铝合金流变浆料倒入复合结构履带板流变挤压铸造模具中，在挤压铸造机上进行流变挤压铸造成形，保压结束打开模具，取出复合结构履带板。
[0014]有益效果
[0015]本发明所述的复合结构履带板，充分利用了轻质高强铝合金、耐磨镶块和高强骨架结构各自的优点，通过流变挤压铸镶成形方法制备轻质高强高耐磨复合结构履带板，本复合结构履带板重量轻，铝合金本体结构强度高，接近锻造铝合金履带板的强度，满足履带车辆的强度需求，铸镶结构解决了铝合金履带板局部耐磨性差和性能低的问题。同时本发明的成形方法能实现复合结构履带板复杂结构的近终成形，高强铝合金流变浆料温度较低，模具使用寿命长，复合结构相互结合良好，该方法还具有操作方便，加工效率高，后续机加工少，材料利用率高的优点，能推广应用到其它具有轻质高强耐磨的复合结构零件的近终成形。
【附图说明】
[0016]图1本发明的复合结构履带板结构示意图
[0017]图2复合结构履带板的底面示意图
[0018]图3复合结构履带板诱导齿镶块结构剖视图
[0019]图4复合结构履带板履刺镶块结构示剖视图
[0020]图5复合结构履带板销孔加强镶块结构剖视图
[0021]附图标记:1-履带板本体；2_诱导齿耐磨镶块；3_履刺耐磨镶块；4_销孔加强镶块。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过【附图说明】和具体实施实例对本发明进行进一步详细说明。
[0023]本发明所提出的一种复合结构履带板结构示意图如图1所示，履带板本体1上部的诱导齿部分设有诱导齿耐磨镶块2，图2复合结构履带板的底面示意图，履带板本体下部的着地履刺部分设有履刺耐磨镶块3，履带板本体中部的销孔部分设有销孔加强镶块4 ;图3复合结构履带板诱导齿镶块结构剖视图，图4复合结构履带板履刺镶块结构示剖视图，图5复合结构履带板销孔加强镶块结构剖视图，履带板的诱导齿耐磨镶块2、履刺耐磨镶块3和销孔加强镶块4通过流变挤压铸镶方法镶嵌在在履带板本体1中。
[0024]本实施例中提出的成形方法的具体步骤:
[0025]步骤1将高强铝合金在熔炼装置中熔化，合金熔体经过除气和精炼，待用；
[0026]步骤2将诱导齿耐磨镶块、履刺耐磨镶块和销孔加强镶块分别放置在复合结构履带板挤压铸造模具中，预热至300°C -400°C，并喷刷脱模涂料；
[0027]步骤3利用定量浇杯将精炼静置后的高强铝合金熔体转移到石墨坩祸中，石墨坩祸预热至400°C -500°C，并将石墨坩祸转移至电磁搅拌器中，利用电磁搅拌方法制备高强铝合金流变浆料；
[0028]步骤4将制备好的高强铝合金流变浆料倒入复合结构履带板流变挤压铸造模具中，在挤压铸造机上进行流变挤压铸造成形，保压结束打开模具，取出复合结构履带板。
[0029]本发明方法制备的轻质高强高耐磨复合结构履带板重量只有钢制履带板的50%，铝合金本体的力学性能达到580-600MPa，延伸率大于6%，诱导齿和履刺部分满足耐磨性测试要求，复合结构结合良好，在热处理和后续测试过程中没有产生分离和脱落现象。
【主权项】
1.一种复合结构履带板，其特征在于，履带板本体(1)上部的诱导齿部分镶嵌有诱导齿耐磨镶块(2)，履带板本体下部的着地履刺部分镶嵌有履刺耐磨镶块(3)，履带板本体中部的销孔部分镶嵌有销孔加强镶块(4)。2.根据权利要求1所述的一种复合结构履带板，其特征在于，所述履带板本体(1)采用高强铝合金材料。3.根据权利要求1所述的一种复合结构履带板，其特征在于，所述诱导齿耐磨镶块(2)采用钢或铝基复合材料。4.根据权利要求1所述的一种复合结构履带板，其特征在于，所述履刺耐磨镶块(3)采用钢或铝基复合材料。5.根据权利要求1所述的一种复合结构履带板，其特征在于，所述销孔加强镶块(4)采用高强钢骨架结构。6.一种基于权利要求1所述一种复合结构履带板的成形方法，其特征在于包括以下几个步骤: 步骤1将高强铝合金在熔炼装置中熔化，合金熔体经过除气和精炼，待用； 步骤2将诱导齿耐磨镶块、履刺耐磨镶块和销孔加强镶块分别放置在复合结构履带板挤压铸造模具中，预热至300°C -400°C，并喷刷脱模涂料； 步骤3利用定量浇杯将精炼静置后的高强铝合金熔体转移到石墨坩祸中，石墨坩祸预热至400°C -500°C，并将石墨坩祸转移至电磁搅拌器中，利用电磁搅拌方法制备高强铝合金流变浆料； 步骤4将制备好的高强铝合金流变浆料倒入复合结构履带板流变挤压铸造模具中，在挤压铸造机上进行流变挤压铸造成形，保压结束打开模具，取出复合结构履带板。
【专利摘要】本发明属于履带板成形领域，特别涉及到一种复合结构履带板及其成形方法。其特征在于，履带板本体(1)上部的诱导齿部分镶嵌有诱导齿耐磨镶块(2)，履带板本体下部的着地履刺部分镶嵌有履刺耐磨镶块(3)，履带板本体中部的销孔部分镶嵌有销孔加强镶块(4)，通过流变挤压铸镶成形方法制备轻质高强高耐磨复合结构履带板。该复合结构履带板重量轻，铝合金本体结构强度高，接近锻造铝合金履带板的强度，满足履带车辆的强度需求，铸镶结构解决了铝合金履带板局部耐磨性差和性能低的问题。本发明的成形方法能实现复合结构履带板的复杂结构近终成形，具有操作方便，加工效率高，模具寿命长，后续机加工少，材料利用率高的优点。
【IPC分类】B62D55/18
【公开号】CN105398502
【申请号】CN201510857018
【发明人】李豹, 张志峰, 徐骏
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月30日