一种旋耕机传动箱板的制备方法

一种旋耕机传动箱板的制备方法
【专利摘要】本发明属于农用机械设备【技术领域】，为了解决旋耕机传动箱的重量大，无法进一步减轻重量的问题，本发明提供了一种旋耕机传动箱板的制备方法，包括：对3mm厚的Q235钢板进行冲压预拉伸，形成半径等于26mm的半球形拉伸腔，得到第一预拉伸钢板；将预拉伸钢板放在加温炉中加热至680℃-700℃，保温3小时后随炉冷却，形成退火钢板；将退火钢板用质量百分比浓度为10%-15%的盐酸常温酸洗至退火钢板氧化层脱落，得到酸洗钢板；将酸洗钢板中的半球形拉伸腔预冲压拉伸成侧面为90°倒角面的倒圆台腔，形成第二预拉伸钢板；将第二预拉伸钢板中的倒圆台腔预冲压拉伸成直径为52mm，深度为14mm的圆柱腔，形成旋耕机传动箱板，采用以上技术方案即可有效的解决上述技术问题。
【专利说明】一种旋耕机传动箱板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农用机械设备【技术领域】，涉及一种旋耕机传动箱板的制备方法。
【背景技术】
[0002]中国现行生产的121旋耕机的传动箱都是传统的铸铁HT200铸件，生产该铸件的铸造工艺劳动强度大，成品率低，污染环境，最终得到的铸件重量也比较大，进而增加了 121旋耕机的总体重量和制造成本，并且不利于旋耕机耕作效率的提高。
[0003]目前的解决措施是减轻121旋耕机传动箱的重量,即减少121旋耕机传动箱铸件的厚度，但这又会降低传动箱的机械强度，得不偿失。

【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题在于旋耕机传动箱的重量大，采用传统工艺在满足旋耕机传动箱正常使用的情况下，无法进一步减轻重量的问题，并针对该问题提供一种旋耕机传动箱板的制备方法。
[0005]从现有技术的角度来看，采用冲压件代替铸件的技术优势是相当明显的，在相同的厚度下，冲压件的机械强度往往要高于铸件，而重量又低于铸件。同时将冲压件冲压成形的工艺通常又比铸件的铸造工艺成本低，环境负面影响大大减少。然而，冲压件代替铸件的技术劣势也是不容忽视的，要将钢板冲压成旋耕机传动箱板，就需要在钢板上冲压多个形腔，以口径为52mm，深度为14mm的形腔为例，普通的冲压工艺在对3mm厚度的Q235钢板进行冲压后，相邻的两个形腔的中心距应不少于126mm，这样才能保证两个形腔之间有足够的钢材长度来适应冲压过程中产生的拉伸形变，以确保形腔的钢材用料，维持传动箱板的机械强度，但两个形腔之间较大的中心距意味着旋耕机传动箱内的齿轮就要相应加大，从而整个传动箱的设计尺寸也将变大以达到预先设计的传动比，最终，旋耕机传动箱板无论从体积、重量，还是从成本上，均有加大幅度的增加。之所以有这些技术顾虑，目前现有技术仍然采用铸件铸造的形式来制造旋耕机传动箱板。
[0006]但本发明却大胆的采用了以冲压件代替铸件的形式来制作旋耕机传动箱板，完全排除了上述技术顾虑。具体的说，本发明采用的是以下制备方法:
一种旋耕机传动箱板的制备方法，原材料为3mm厚的Q235钢板,包括:
a、用第一模具对3mm厚的Q235钢板进行冲压预拉伸，形成半径等于26mm的半球形拉伸腔，得到第一预拉伸钢板；
b、将预拉伸钢板放在加温炉中加热至680°C-700°C，保温3小时后随炉冷却，形成退火钢板；
C、将退火钢板用质量百分比浓度为10%-15%的盐酸常温酸洗至退火钢板氧化层脱落，得到酸洗钢板；
d、用第二模具将酸洗钢板中的半球形拉伸腔预冲压拉伸成侧面为90°倒角面的倒圆台腔，形成第二预拉伸钢板； e、用第三模具将第二预拉伸钢板中的倒圆台腔预冲压拉伸成直径为52mm，深度为14mm的圆柱腔,形成旋耕机传动箱板。
[0007]本发明所述旋耕机传动箱板的制备方法采用三次预冲压拉伸和退火酸洗相结合的方法，极大的减少了圆柱腔(也即形腔)冲压对相邻两个圆柱腔之间的钢材所造成的形变，从而可以在确保所得到的旋耕机传动箱板的机械强度不低于采用常规冲压工艺得到相对应的旋耕机传动箱板的机械强度的前提下，允许将两个圆柱腔之间的中心距缩短至84_，从而使制备更小、更轻、成本更低的旋耕机传动箱成为了可能，得到的旋耕机传动箱板的厚度均匀，达到2.95mm以上。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1是实施例所述第一模具冲压时的结构示意图；
图2是实施例所述第二模具冲压时的结构示意图；
图3是实施例所述第三模具冲压时的结构示意图；
图4是实施例所述半球形拉伸腔的结构示意图；
图5是实施例所述倒圆台腔的结构示意图；
图6是实施例所述圆柱腔的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]本【具体实施方式】是对
【发明内容】
的补充说明。
[0010]在本发明之前，对旋耕机传动箱板的冲压成形的方法虽然简单，但成品合格率不高，一次冲压会使钢板局部发生剧烈的形变，甚至断裂。而本发明所述旋耕机传动箱板的制备方法除了能够达到
【发明内容】
部分所涉及的技术效果之外，还至少能够达到另外一个技术效果，即确保旋耕机传动箱板相对于原材料Q235钢板发生形变处的厚度均匀化，避免因厚度不均匀而发生裂痕等影响最终旋耕机传动箱板机械强度的现象发生。
[0011]为了实现上述技术效果，本发明考虑先将Q235钢板进行第一次预冲压拉伸，在第一次预冲压拉伸中，本发明选择先将拉伸腔预冲压拉伸成半球形，相比于平面钢板，半球形拉伸腔内的每个质点所发生的形变由于球面弧度的等同化也是相同的，因此即便总体形变量较大的情况下，依然能够形变处钢板厚度的均匀性，不会发生局部断裂的情况。
[0012]然后对在对半球形拉伸腔进行第二次预冲压拉伸以及第三次预冲压拉伸之前，先进行退火，至少使半球形拉伸腔钢材料软化，退火温度设置在680°C -70(TC，至少使半球形拉伸腔钢材料的软硬度适中，即在进行进一步的冲压拉伸过程中，减少局部形变量大的地方钢板厚度变薄(适中的软硬度使变薄处周围能够及时的在冲压时向变薄处补充钢材料，保持厚度的均匀)的可能性，引起裂痕甚至断裂。
[0013]随后再对退火钢板进行酸洗，以除去退火钢板表面的氧化层，通常情况下，本发明只要进行一次退火和酸洗，过多的退火及酸洗步骤会减少最终旋耕机传动箱板的厚度，相应降低其机械强度。但如果出现裂纹(事实上，这种情况极少发生(发生概率在1%以下)，并且一般出现在第二次预冲压拉伸或者第三次预冲压拉伸后)，可以考虑再次进行退火和酸洗，然后再次进行第二次预冲压拉伸及第三次预冲压拉伸，使形变处的钢材料厚度大小重新均匀化。[0014]本领域技术人员之所以不用担心在第二次预冲压拉伸及第三次预冲压拉伸的过程中钢板出现裂纹，其中的一个原因在于本发明对经过第二次预冲压拉伸之后形成的倒圆台腔做了特别的设计:一方面，倒圆台腔相对于半球形拉伸腔发生的形变以及最终的圆柱腔相对于倒圆台腔发生的形变量均不大(至少有部分倒圆台腔的形状与半球形拉伸腔及圆柱腔相似)，能够明显的降低发生裂纹的几率，因此倒圆台腔是合适的拉伸过渡腔形，另一方面，本发明发现如果将倒圆台腔的侧面设置成半径为8mm的90°倒角面，可以在形变量较小的情况下，基本不对两个腔孔(即半球形拉伸腔、倒圆台腔或圆柱腔之一)之间的钢材料拉料，事实上，半球形拉伸腔、倒圆台腔以及圆柱腔的内表面积基本相同(例如半球形拉伸腔和倒圆台腔的内表面积分别为4345.28mm2和4408.56mm2)，从而增强旋耕机传动箱板成品的厚度均匀度，进一步确保钢板在预冲压拉伸时不出现裂痕。
[0015]为了便于实施本发明，本【具体实施方式】还为第一预冲压拉伸板、第二预冲压拉伸板以及旋耕机传动箱板的预冲压拉伸分别提供了第一模具、第二模具以及第三模具，所述第一模具包括第一下模以及第一上模，所述第一下模及第一上模分别设有用于预冲压拉伸a步骤所述半球形拉伸腔的半球形凹槽以及半球形冲头，所述第二模具包括第二下模以及第二上模，所述第二下模以及第二上模分别设有用于预冲压拉伸d步骤所述倒圆台腔的倒圆台凹槽以及倒圆台冲头，所述第三模具包括第三下模以及第三上模，所述第三下模以及第三上模分别设有用于预冲压拉伸e步骤所述圆柱腔的圆柱凹槽以及圆柱冲头。
实施例
[0016]见图1至图6，事先准备第一模具、第二模具、第三模具以及3mm厚Q235钢板，所述第一模具包括第一下模6以及第一上模5，所述第一下模6及第一上模5分别设有半球形凹槽8以及半球形冲头7，所述第二模具包括第二下模9以及第二上模10，所述第二下模9以及第二上模10分别设有倒圆台凹槽11以及倒圆台冲头12，所述第三模具包括第三下模14以及第三上模13，所述第三下模14以及第三上模13分别设有圆柱凹槽16以及圆柱冲头15。
[0017]然后再制备旋耕机传动箱板，原材料为3mm厚的Q235钢板,具体包括:
1、将3mm厚的Q235钢板放在第一下模6上，然后用第一上模5进行冲压预拉伸，形成半径等于26mm的半球形拉伸腔I，相邻拉伸孔的距离为84mm的第一预拉伸钢板；
2、将第一预拉伸钢板放在加温炉中加热至690°C，保温3小时后随炉冷却，形成退火钢
板；
3、将退火钢板用质量百分比浓度为13%的盐酸常温酸洗，使退火钢板表面的氧化层完全脱落，得到酸洗钢板；
4、将酸洗钢板放在第二下模9上，然后用第二上模10进行冲压预拉伸，使半球形拉伸腔I预冲压拉伸成侧面为90°倒角面3的倒圆台腔2，得到第二预拉伸钢板，查看第二预拉伸钢板，如果发现钢板上有裂纹，则返回第2步骤，如果没有则进行第5步骤；
5、将第二预拉伸钢板放在第三下模14上，然后用第三上模13进行冲压预拉伸，使倒圆台腔预冲压拉伸层直径为52mm，深度为14mm的圆柱腔，得到旋耕机传动箱板，查看旋耕机传动箱板，如果发现传动箱板上有裂纹，则返回第2步骤，否则即得旋耕机传动箱板成品(相邻两个圆柱腔之间的距离是84mm，旋耕机传动箱板的厚度均匀，并在2.95mm以上)。
【权利要求】
1.一种旋耕机传动箱板的制备方法，原材料为3_厚的Q235钢板,包括: a、用第一模具对3mm厚的Q235钢板进行冲压预拉伸，形成半径等于26mm的半球形拉伸腔，得到第一预拉伸钢板； b、将预拉伸钢板放在加温炉中加热至680°C-700°C，保温3小时后随炉冷却，形成退火钢板； C、将退火钢板用质量百分比浓度为10%-15%的盐酸常温酸洗至退火钢板氧化层脱落，得到酸洗钢板； d、用第二模具将酸洗钢板中的半球形拉伸腔预冲压拉伸成侧面为90°倒角面的倒圆台腔，形成第二预拉伸钢板； e、用第三模具将第二预拉伸钢板中的倒圆台腔预冲压拉伸成直径为52mm，深度为14mm的圆柱腔,形成旋耕机传动箱板。
2.根据权利要求1所述的一种旋耕机传动箱板的制备方法，其特征在于在执行a至e步骤过程中，如果发现Q235钢板形变处有裂纹，重新执行b步骤和c步骤。
3.根据权利要求1所述的一种旋耕机传动箱板的制造方法，其特征在于d步骤中的90°倒角面的半径为8mm。
4.根据权利要求1所述的一种旋耕机传动箱板的制造方法，其特征在于所述第一模具包括第一下模以及第一上模，所述第一下模及第一上模分别设有用于预冲压拉伸a步骤所述半球形拉伸腔的半球形凹槽以及半球形冲头。
5.根据权利要求3所述的一种旋耕机传动箱板的制造方法，其特征在于所述第二模具包括第二下模以及第二上模，所述第二下模以及第二上模分别设有用于预冲压拉伸d步骤所述倒圆台腔的倒圆台凹槽以及倒圆台冲头。
6.根据权利要求1所述的一种旋耕机传动箱板的制造方法，其特征在于所述第三模具包括第三下模以及第三上模，所述第三下模以及第三上模分别设有用于预冲压拉伸e步骤所述圆柱腔的圆柱凹槽以及圆柱冲头。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种旋耕机传动箱板的制备方法，其特征在于e步骤的旋耕机传动箱板中相邻两个圆柱腔的中心距为84mm。
【文档编号】B21D37/10GK103753136SQ201310733083
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】龙如栋 申请人:南宁市南北动力有限公司