一种履带板锻造方法与流程

本发明属于装甲车辆锻造技术领域，涉及一种装甲车辆履带板热模锻成形工艺。

背景技术：

履带式装甲车辆的履带作用是将车辆的动力传递给地面，形成驱动力使车辆完成行驶任务，履带板热模锻成形的质量对确保生产优质履带的关键因素。

“十五”以来，公司承担国家重点项目“履带式装甲运输车”其中履带部件是其行走部分的关键部件，基数很大，由于履带板的结构复杂，尤其是如图所示1所示的履带板需求量非常大，工厂每年生产的履带锻件达数十万件，属典型大批量生产性质。

由于如图1所示履带板中着地筋处断面厚度变化大，厚度和深度之比比较小，金属很难充填到此处的顶部，从而造成锻件充型不完整而造成产品报废；同时由于当前锻模本身没有定位装置造成履带板错模量超过1.5mm造成产品报废，当前履带板综合合格率为81％，由于模具的冲击很大造成模具的过早报废，严重影响了生产的顺利进行。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提出的一种履带板锻造成形方法，解决履带板锻造成形中产品错模量大，产品最小壁厚不能保证的问题，提高了履带板质量和生产效率。

通过优化履带板锻造成形中使用的模具结构，该结构通过设计合理的预锻型槽深度和桥口的厚度，来控制锻造过程金属流动的方式获得充型完整的锻件，同时减少金属坯料对模具的冲击进而提高模具的使用寿命；通过咬口和压力机定位减少锻件的错模倾向，提高产品质量，从两个方面提高了产品的质量和生产效率。

(二)技术方案

本发明的技术方案是：一种履带板的制造方法，方法包括以下步骤：

步骤一：设计履带板锻模，所述的履带板锻模：包括上模(1)、下模(2)；

上模(1)包括上预锻型槽、上终锻型槽、定位健(4)；下模包括下预锻型槽、下终锻型槽、咬口(3)；上预锻型槽、下预锻型槽配合形成预锻型槽(5)；上终锻型槽、下终锻型槽配合形成终锻型槽(6)；终锻型槽是以履带板热锻件两个圆心连线为对称轴分为上下两部分；对于预锻型槽，对应履带板热锻件两个半圆的圆心连线的以下部分，与距离该圆心连线向上3毫米的平行直线的以上部分结构对称；该圆心连线的以下部分的预锻型槽结构和终锻型槽对称轴以下部分结构相同；平行直线以上部分的预锻型槽结构和终锻型槽对称轴以上部分结构相同；终锻型槽桥口在终锻型槽的深度方向的尺寸设置为4毫米；履带板着地筋(7)部分处于上模中；上下模中间位置设置咬口(3)和定位健(4)配合进行定位；

步骤二：锻造履带板锻件，将加热的圆棒料放入履带板锻模的预锻型槽中进行预锻，使坯料经过预锻后得到充满预锻型槽的坯料，然后将坯料放入履带板锻模的终锻型槽中进行终锻，多余的金属冲入飞边槽中。

优选地，履带板锻模的桥口的桥部长度为10mm，桥口的仓部深度为10mm。

上述方法所制造的履带板的具体结构尺寸为：履带板总厚度为63.4mm，除着地筋之外的中段部分厚度为47mm；履带板端部圆柱部分的直径49.4mm。

本发明的原理是：

本发明的履带板锻造方法，包括设计预锻槽深度、桥口的厚度和咬口定位相结合的锻造模具，来获得充型完整的锻件，并提高模具使用寿命，减少材料消耗。

由于履带板在模具设计过程中,在预锻型槽的设计中在如图4所示预锻型槽深度方向增大3mm，可以使得在预锻时在锻件坯料部位最大增加0.44千克金属，这一部分金属在终锻时进一步充填到履带板的着地筋的顶部；同时由于实现了金属分段充型即减少了金属材料的消耗又减少了对模具的冲击，从而也就提高了模具的使用寿命。由于采用了如图2中所示的锁扣装置，减少产品错模，提高了产品的一致性。

(三)有益效果

履带板的模具合理设置预锻和终锻的充型比例，设定制坯、预锻、终锻变形比率，保证产品成型良好的情况下打击力最小，得到稳定的产品质量，增加桥口的大小从而控制增加金属流出的比例，在金属材料消耗最少的前提下获得了充型完美的锻件又减少了压力机的压力需求同时增加了模具寿命；在最经济的情况下获得了完美的锻件。通过此发明，履带板合格率达到95％，错模量≤0.8mm，模具寿命提高了20％。

附图说明

图1为履带板结构示意图(其中着地筋部分为最难充型部位)；

图2为模具结构示意图；

图3为锻造过程示意图；

图4为预锻型槽示意图；

图5为终锻型槽示意图；

图6为桥口部分结构尺寸示意图。

其中，9为上模的运动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细地描述。

本发明的技术方案是：一种履带板的制造方法，方法包括以下步骤：

步骤一：设计履带板锻模，所述的履带板锻模：包括上模1、下模2；

上模1包括上预锻型槽、上终锻型槽、定位健4；下模包括下预锻型槽、下终锻型槽、咬口3；

上预锻型槽、下预锻型槽配合形成预锻型槽5；

上终锻型槽、下终锻型槽配合形成终锻型槽6；

终锻型槽是以履带板热锻件两个圆心连线为对称轴分为上下两部分；

对于预锻型槽，履带板热锻件两个半圆的圆心连线的以下部分，与距离该圆心连线向上3毫米的平行直线的以上部分结构对称；预锻型槽圆心连线的以下部分和终锻型槽对称轴以下部分结构相同；预锻型槽平行直线以上部分和终锻型槽对称轴以上部分结构相同。

具体地，所述的预锻型槽以履带板的没有着地筋部分的对称面是基准即尺寸25.5mm处整体上移3mm；所述的终锻型槽是以履带板的没有着地筋部分的中心对称的；

终锻型槽桥口在终锻型槽的深度方向的尺寸设置为4毫米。

履带板着地筋7部分处于上模中；上下模中间位置设置咬口3和定位健4配合进行定位；

步骤二：锻造履带板锻件，加工履带板热锻件，将加热的圆棒料放入履带板锻模的预锻型槽中进行预锻，使坯料经过预锻后得到大部分充满预锻型槽的坯料，然后将坯料放入履带板锻模的终锻型槽中进行终锻，获得完整的锻件、多余的金属冲入飞边槽中。

桥口8的桥部长度为10mm，桥口的仓部深度为10mm；

上述方法所制造的履带板的具体结构尺寸为：履带板总厚度为63.4mm，除着地筋之外的中段部分厚度为47mm；履带板端部圆柱部分的直径49.4mm。

履带板锻模中，预锻型槽的总深度为66.4mm，除着地筋结构之外中段部分的深度为51mm。

履带板锻模中，终锻型槽的总深度为63.4mm，除着地筋之外的中段部分厚度为47mm。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种履带板锻造成形方法，属于锻造技术领域，解决履带板锻造成形中产品错模量大，产品最小壁厚不能保证的问题，提高了履带板质量和生产效率。该方法包括以下步骤：步骤一：先设计履带板锻模，包括预锻型槽、终锻型槽。所述的预锻型槽以履带板的没有着地筋的对称面为基准处整体上移；所述的终锻型槽是以履带板的中心对称的；步骤二：加工履带板热锻件，将加热的圆棒料放入履带板锻模预锻型槽中进行制坯；将制坯后的坯料放入终锻型槽进行终锻，获得充型完整的锻件，提高产品成型合格率，提高生产效率，满足大批量生产的需要。

技术研发人员：陈利华;刘勇涛;葛军;王延春;王长顺;邬晓颖;李永梅
受保护的技术使用者：北京北方车辆集团有限公司
技术研发日：2018.11.05
技术公布日：2019.03.15