大型滑轮的锻压轧制方法及热轧锻压设备技术

本发明专利技术公开了一种大型滑轮的锻压轧制技术，在大型滑轮（１）切削加工前采用热加工工艺过程中，所述的滑轮（１）的钢锭毛坯或连铸毛坯经过热锻镦粗定厚定径，所述的轮毂（３）及轮辐（４）的初形通过锻模锻压成形，所述的轮辋（２）的内圆表面、两端面、轮辋（２）的外圆面及外圆周上的轮槽（５）通过热轧辗压成形。本发明专利技术还提供了这种大型滑轮的锻压轧制技术的中采用的热轧辗压设备。本发明专利技术使得滑轮的机械强度高，耐磨性能好；内应力小，不易变形；使用时滑轮的受力均匀，使用寿命大幅度的增加；减少了设备本体的重量以及制造成本和使用成本；材料的利用率有了很大提高；成本进一步的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属热轧压力加工
，更具体地说，本专利技术涉及一种大型滑轮的锻压轧制技术。本专利技术还涉及采用这种锻压轧制技术的热轧锻压设备。
技术介绍
滑轮的结构一般包括轮毂、轮辐、轮辋及轮辋上的环槽，它是起重运输设备的重要组成零部件之一，其形状复杂，承受载荷大，工作环境恶劣。一般的起重机械的滑轮直径较小，其结构一般采用铸钢，其制造过程主要是铸造成形后再进行机械加工；对于较大直径的滑轮，目前一般公知的技术都是采用焊接方法加工制造，其方法是滑轮的轮毂用锻造的筒圆形钢坯，轮辋用切割的厚钢板或轧制的环形毛坯，滑轮的辐板或筋板用切割的中厚钢板，将它们焊接而成，然后再进行机械加工。采用这种加工方法，因为材料焊接的应力较大，受热及冷却速度不均匀导致金相组织不均匀，在加工和使用过程中会发生变形；金属纤维结构不连续，特别是滑轮的轮槽采用切削加工，导致产品的强度、韧性等机械性能下降，影响产品的使用性能；生产效率较低，因为需要经过锻造轮毂、用厚钢板切割成轮辋或轧制环形毛坯、用中厚钢板切割辐板或筋板，然后进行焊接，最后进行切削加工，工艺复杂，工艺路线长。另外，因为切割的边角料成为废品，以及轮槽采用切削加工，切削余量大，所以材料浪费较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种大型滑轮的锻压轧制技术，其目的是提高大型滑轮的机械性能、降低制造成本。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为所提供的这种大型滑轮的锻压轧制技术，所述的大型滑轮包括轮辋、轮毂、轮辐，轮辋的外圆周上设有环形的轮槽，所述的滑轮在切削加工前采用热加工工艺获得坯型，在该工艺过程中，所述的滑轮的钢锭毛坯或连铸毛坯经过热锻镦粗定厚定径，所述的轮毂及轮辐的初形通过锻模锻压成形，所述的轮辋的内圆表面、两端面、轮辋的外圆面及外圆周上的轮槽通过热轧辗压成形。所述的热加工工艺过程，在其整个的过程中为一次加热成形，其工艺过程为步骤a、坯料的切割及加热采用专用的切割机床或大型的圆盘锯对圆形的钢锭或连铸坯进行切割获得毛坯，而后将其放置在加热炉中加热至始锻温度并持续一段时间，然后出炉；步骤b、镦粗定厚定径将加热的钢坯放置在压力机的工作台面上进行镦粗，实现钢坯定厚定径；步骤c、压痕而后将定厚定径的钢坯放置在热锻模具上，在压力机上进行压痕，实现金属的预分配；步骤d、轮坯的成型把压痕后的钢坯放入压力机中进行模压成型，该工序的锻模包括由上、下成型模和成型环，实现轮毂和部分轮辐的成型，轮毂孔和轮辋的预成型，轮毂孔未贯通；步骤e、热轧碾压通过对轮辋和辐板的热轧碾压，实现轮辋、轮辐和轮槽的轧制成型，使其断面形状和尺寸符合成品的设计要求；步骤f、冲孔和平整将碾压轧制的滑轮坯送到压力机上，对轮毂孔的连皮进行冲孔，使其成为通孔，而后再放置在热锻模具中对轮辋和轮辐进行平整，消除滑轮坯在轧制过程中出现的轮辋轻微扭曲现象；步骤g、冷却和正火将滑轮坯运送到链式冷床上冷却一段时间，放入等温炉内等温一段时间，而后再进行正火处理，至此整个滑轮的热加工工艺即模锻、碾压轧制工艺过程结束。所述的步骤a中的始锻温度为1250℃～1320℃，所述的保温时间为4小时～4.5小时。所述的步骤b或步骤c或步骤f中的压力机为水压机，其最大压力为30MN。所述的步骤d中的压力机为水压机，其最大压力为80MN。所述的步骤g中，经过链式冷床上冷却的滑轮坯的温度为600℃～620℃，并以同样的温度进行等温，等温时间为5.5～6.5小时。本专利技术还提供所述的这种大型滑轮的锻压轧制技术的中采用的热轧辗压设备，运用于上述工艺过程的热轧碾压步骤，其技术方案为所述的热轧辗压设备为一个的卧式热轧机组，该机组设一个主辊和一对对称分布的压紧辊向滑轮加压，主辊的外圆周上的形状与轮辋外圆周上的轮槽及外圆面相适应，压紧辊布置在轮辋径向主与辊相同方向的内圆上，在轮辋径向主与辊相反方向，设一对对称分布的斜辊向滑轮加压，斜辊的外圆周形状与轮辋的端面、内圆面及轮辐连接处的形状相适应。在所述的轮毂所述的两端面设一对对称分布的抱辊压向滑轮，其外圆周形状与轮毂的端面形状相适应。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比取得了以下的效果1、使用模锻、碾压轧制整体的滑轮，滑轮材质的致密度高，金属的成份和晶体组织均匀，它的轮辐、轮辋以及轮缘的金属纤维流线组织良好，使得滑轮的机械强度高，耐磨性能好；2、受热与冷却速度均匀，内应力小，不易变形；3、由于没有辐板的筋板，使得在机械加工中容易得到形状及尺寸精确的滑轮，滑轮的对称性好，使用时滑轮的受力均匀，使用寿命大幅度的增加； 3、由于没有辐板的筋板，使得滑轮的单重减轻，因而减少了设备本体的重量以及制造成本和使用成本；4、材料的利用率有了很大提高；由于模锻、碾压轧制整体滑轮能大批量、高效率的生产以及比较精确的制造，其中大部分的模具可以重复使用，这就使得其每一件滑轮经摊薄后的综合成本进一步的降低。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图1为本专利技术的加工工艺流程示意图；图2为本专利技术涉及的热轧辗压设备的结构示意图。图中标记为1、滑轮，2、轮辋，3、轮毂，4、轮辐，5、轮槽，6、主辊，7、斜辊。具体实施例方式本专利技术提供的是一种大型滑轮的锻压轧制技术，图1为这种锻压轧制技术所采用的加工工艺流程示意图；本专利技术还提供了采用这种锻压轧制技术的热轧锻压设备的技术方案，图2为所述的热轧辗压设备的结构示意图。这种大型滑轮1包括轮辋2、轮毂3、轮辐4，轮辋2的外圆周上设有环形的轮槽5，所述的滑轮1在切削加工前采用热加工工艺获得坯型。本专利技术为了实现提高大型滑轮的机械性能、降低制造成本的目的，所采取的技术方案为在该工艺的加工过程中，所述的滑轮1的钢锭毛坯或连铸毛坯经过热锻镦粗定厚定径，所述的轮毂3及轮辐4的初形通过锻模锻压成形，所述的轮辋2的内圆表面、两端面、轮辋2的外圆面及外圆周上的轮槽5通过热轧辗压成形。使用模锻、碾压轧制整体的滑轮，滑轮材质的致密度高，金属的成份和晶体组织均匀，它的轮辐4、轮辋2以及轮缘的金属纤维流线组织良好，使得滑轮的机械强度高，耐磨性能好；受热与冷却速度均匀，内应力小，不易变形；由于没有辐板的筋板，使得在机械加工中容易得到形状及尺寸精确的滑轮，滑轮的对称性好，使用时滑轮的受力均匀，使用寿命大幅度的增加；此外，由于没有辐板的筋板，使得滑轮的单重减轻，因而减少了设备本体的重量以及制造成本和使用成本；同时，材料的利用率有了很大提高；由于模锻、碾压轧制整体滑轮能大批量、高效率的生产以及比较精确地制造，其中大部分的模具还可以重复使用，这就使得其每一件滑轮经摊薄后的综合成本要显著低于铸造滑轮、焊接滑轮，在市场上有着很强的竞争优势。下面对本专利技术的技术构思的形成作简要介绍模锻、碾压轧制整体的滑轮生产工艺的开发是建立在铁路的火车车轮的生产制造工艺的基础之上的，因此滑轮的生产工艺设备就是使用火车车轮的生产工艺设备，但是，滑轮的生产工艺有着它自己的特殊性1、滑轮具有轮毂直径大、轮辋高度小、辐板薄而且面积大等特点。滑轮的轮辋高度H一般在70～100mm之间，而火车车轮的轮辋高度H则一般为125～140mm之间；滑轮的辐板厚度S一般在16～28mm之间，而火车车轮的辐板厚度S则一般为19～30mm之间，有的最大达到40mm。因此，由于上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型滑轮的锻压轧制技术，所述的大型滑轮（１）包括轮辋（２）、轮毂（３）、轮辐（４），轮辋（２）的外圆周上设有环形的轮槽（５），所述的滑轮（１）在切削加工前采用热加工工艺获得坯型，其特征在于：在该工艺过程中，所述的滑轮（１）的钢锭毛坯或连铸毛坯经过热锻镦粗定厚定径，所述的轮毂（３）及轮辐（４）的初形通过锻模锻压成形，所述的轮辋（２）的内圆表面、两端面、轮辋（２）的外圆面及外圆周上的轮槽（５）通过热轧辗压成形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，杨宁国，谢峰，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]