一种滑架的锻造工艺的制作方法

本发明涉及滑架的生产技术领域，尤其是涉及一种滑架的锻造工艺。

背景技术：

悬挂链滑架是用于承载物件、吊具或链条沿轨道线路运行的装置，广泛应用于轻工、汽车、建材、橡胶等行业。悬挂链滑架的主要部件包括滚轮、滚轮轴和滑架。滑架与滚轮轴一般采用铆接、或焊接成一体。

比如公告号为cn203806534u的中国专利公开一种新颖悬挂链滑架，包括有滑架和位于滑架上端的滚轮轴，滚轮轴与滑架铆焊接成一体，滑架为加强筋式弓状。

现有滑架一般采用锻造工艺加工制成，锻造工艺包括以下步骤：下料→加热→锻造→冲孔→切边→清理抛丸。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：

一是，滑架与滚轮轴为分别加工后再组合焊接，使用过程中若载重过大，二者容易发生断裂、分离；

二是，滑架在锻造加工如果直接使用压力机配合锻件模具锻压，模锻后弓状部位在锻件内应力的作用下容易发生回缩，影响成品的精度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种滑架的锻造工艺，具有提高滑架整体结构强度及精度的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种滑架的锻造工艺，所述滑架包括滑架本体和位于滑架本体上端部的滚轮轴。滑架的锻造工艺包括以下步骤：

步骤s1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；

步骤s2：下料，采用切断机从棒料上切段获取杆状坯料；

步骤s3：加热，将杆状坯料放置于加热设备中，使杆状坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；

步骤s4：制坯，包括：

s41：采用冲床去除杆状表面的氧化皮；

s42：将s41的去氧化皮后的杆状坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；

s43：采用压力机、配合初形模具，在方状坯料的一端锻压出滚轮轴初坯，形成半成品；所述初形模具对应滚轮轴成形的部分为滚轮轴初模腔；

s44：将s43的半成品，采用压力机、配合制坯模具，根据滑架的规格在其弓状部位对应的位置进行多次折弯、再加热，形成弓状坯料；

步骤s5：模锻成型，采用压力机，配合滑架模具，将步骤s4的弓状坯料模锻，制成滑架锻件；所述滑架模具对应滚轮轴成形的部分为滚轮轴成形模腔；

步骤s6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤s5的滑架锻件中多余的飞边；

步骤s7：清理抛丸，采用抛丸机，清理滑架锻件表面的凹坑、粗糙；

步骤s8：入库检验，对滑架锻件外观进行检查、检验滑架锻件的规格；对每一锻件逐个目测表面是否有裂纹、折叠、凹坑等缺陷；

步骤s9：包装存放，将经步骤s8检验后无缺陷的滑架锻件进行防锈处理、包装、存放。

所述滚轮轴初模腔的轴向深度大于滚轮轴成形模腔的轴向深度；所述滚轮轴初模腔的内径小于滚轮轴成形模腔的内径；所述滚轮轴初模腔的容积不小于滚轮轴成形模腔的容积。

采用上述技术方案，本发明滚轮轴与滑架本体采用锻造工艺一体制成，可减少滑架与滚轮轴断裂、分离的发生；而且在步骤s4制坯、步骤s5模锻成型中，利用不同尺寸大小模腔对滚轮轴部分再次进行拔长、墩粗，增强滚轮轴的强度、以及滚轮轴与滑架本体的连接强度。

同时，由于滑架为弓状，在步骤s5模锻成型之前先对滚轮轴部分预先形成初形，可避免模锻成型时发生滚轮轴（耗料较多）部位填充不足、挤压不够的问题。

而且，s43对滚轮轴部分预先形成初形，在s44多次折弯时，可利用滚轮轴部分进行限位，确保多次折弯操作顺利进行。

滑架在s5模锻成型之前对弯弓部位采用至少一次折弯预锻压，由此而可以提高滑架整体结构强度及精度，还可逐渐消解制坯步骤后弓状坯料在弯弓部位的应力，避免弓状坯料受到内应力出现回折，影响弓状坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。

增加的多次折弯操作，第一次折弯角度可为15°~20°，第二次折弯角度可为20°~30°……由此类推，前一次折弯角度小于后一次的折弯角度，多次弯折、提高弯折效果，消解内应力，减小滑架在使用中发生折断的概率。

还可采用自由锻压方式分别对滑架的两个弯弓部位进行折弯锻压，比如先对靠近滚轮轴的弯弓部位进行多次折弯锻压，再对另一个弯弓部分进行多次折弯锻压，这样可以确保弯弓部位厚度足够，避免下一步骤中弯弓部位或对应的加强筋填充不足、折断、挤压锻造受力不足等问题，从而影响滑架的强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤s3所用的加热设备为中频电炉；采用中频电炉将坯料加热至1050~1200℃。

采用上述技术方案，中频电炉加热速度快，可快速达到本发明锻造工艺需求的温度，提高生产效率高。而且中频电炉可由计算机等中控系统控制操作，炉温容易控制。

将s2下料步骤的坯料加热至1050~1200℃，便于s4步骤进行去氧化皮操作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤s5需提前预热滑架模具，滑架模具预热至250~300℃，预热20~30分钟。

采用上述技术方案，提前预热滑架模具，可以避免处于室温（或低温）状态的滑架模具骤然接触到高温状态的弯曲坯料，因内外受热不均出现损坏。同时也能利于保持整个模锻步骤中坯料的温度，减少模锻步骤的不良因素。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述棒料为20cr钢。

采用上述技术方案，20cr钢由以下化学成分组成并以重量百分比计算：c：0.18%~0.24%，si:0.17%~0.37%，mn：0.50%~0.80%，cr：0.70%~1.10%，余量为fe。

20cr钢具有较高的强度，可以满足滑架使用功能过程中的承载能力。而且20cr钢为珠光体，焊接性较好，悬挂链滑架组装时将滑架与滚轮焊接后，可以不进行热处理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s5的压力机为630t摩擦压力机。

采用上述技术方案，本发明所述的滑架规格较小，而且20cr钢材质的棒料的韧性较差，采用630t摩擦压力机，压力机吨位较低，可以更好的控制操作锻压压力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s7清理抛丸时间为25~30分钟。

采用上述技术方案，经过25~30分钟的抛丸操作，可完全清理锻件表面的凹坑粗糙，使其致密均匀无氧化皮。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述抛丸机存有钢丸；钢丸的直径为0.8mm。

采用上述技术方案，根据锻件的规格选择适当的钢丸，确保锻件的表面均能受到钢丸的抛丸处理。所述抛丸机内存有50kg的钢丸。抛丸时，抛丸机所装的锻件数不超过600kg。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括位于步骤s5后的冲孔工序；冲孔工序采用压力机，在滑架锻件远离滚轮轴的另一端冲出组装孔。

采用上述技术方案，模锻成型后，利用余热对滑板锻件进行冲孔，可缩减冲孔前的加热工序，节约工艺时间成本。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括位于步骤s6后的余热淬火工序、回火工序；所述余热淬火工序采用淬火水槽进行；所述回火工序采用中频电炉进行。

采用上述技术方案，经过余热淬火、回火工序后的滑架锻件具有良好的综合力学性能，可以提高滑架心部韧性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤s41的冲床为125t开式冲床；所述步骤s6的冲床为125t开式冲床。

采用上述技术方案，不同的工序步骤，采用不同吨位的开式冲床，可以更好地进行制坯步骤、切边步骤。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明滚轮轴与滑架本体采用锻造工艺一体制成，可减少滑架与滚轮轴断裂、分离的发生；而且在步骤s4制坯、步骤s5模锻成型中，利用不同尺寸大小模腔对滚轮轴部分再次进行拔长、墩粗，增强滚轮轴的强度、以及滚轮轴与滑架本体的连接强度。

2.由于滑架为弓状，在步骤s5模锻成型之前先对滚轮轴部分预先形成初形，可避免模锻成型时发生滚轮轴（耗料较多）部位填充不足、挤压不够的问题。s43对滚轮轴部分预先形成初形，在s44多次折弯时，可利用滚轮轴部分进行限位，确保多次折弯操作顺利进行。

3.滑架在s5模锻成型之前对弯弓部位采用至少一次折弯预锻压，由此而可以提高滑架整体结构强度及精度，还可逐渐消解制坯步骤后弓状坯料在弯弓部位的应力，避免弓状坯料受到内应力出现回折，影响弓状坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。

附图说明

图1是本发明的滑架的结构示意图；

图2是本发明实施例1的锻造工艺流程图；

图3是本发明实施例2的锻造工艺流程图。

图中，1、滑架本体；2、滚轮轴；3、加强筋；4、组装孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：如图1所示一种滑架的锻造工艺，滑架包括滑架本体1和位于滑架本体1上端部的滚轮轴2。滚轮轴2位于滑架本体1内侧，滑架本体1外侧边缘设有加强筋4，加强筋4用于增加滑架的强度。滑架本体1在远离滚轮轴2的一端部设有组装孔4。

如图2所示，一种滑架的锻造工艺包括以下步骤：

步骤s1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；

步骤s2：下料，采用切断机从棒料上切段获取杆状坯料；

步骤s3：加热，将杆状坯料放置于加热设备中，使杆状坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；

步骤s4：制坯，包括：

s41：采用冲床去除杆状表面的氧化皮；

s42：将s41的去氧化皮后的杆状坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；

s43：采用压力机、配合初形模具，在方状坯料的一端锻压出滚轮轴初坯，形成半成品；初形模具对应滚轮轴成形的部分为滚轮轴初模腔；

s44：将s43的半成品，采用压力机、配合制坯模具，根据滑架的规格在其弓状部位对应的位置进行多次折弯、再加热，形成弓状坯料；

步骤s5：模锻成型，采用压力机，配合滑架模具，将步骤s4的弓状坯料模锻，制成滑架锻件；滑架模具对应滚轮轴成形的部分为滚轮轴成形模腔；

步骤s6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤s5的滑架锻件中多余的飞边；

步骤s7：清理抛丸，采用抛丸机，清理滑架锻件表面的凹坑、粗糙；

步骤s8：入库检验，对滑架锻件外观进行检查、检验滑架锻件的规格；对每一锻件逐个目测表面是否有裂纹、折叠、凹坑等缺陷；

步骤s9：包装存放，将经步骤s8检验后无缺陷的滑架锻件进行防锈处理、包装、存放。

滚轮轴初模腔的轴向深度大于滚轮轴成形模腔的轴向深度；滚轮轴初模腔的内径小于滚轮轴成形模腔的内径；滚轮轴初模腔的容积不小于滚轮轴成形模腔的容积。

采用上述技术方案，本发明滚轮轴与滑架本体采用锻造工艺一体制成，可减少滑架与滚轮轴断裂、分离的发生；而且在步骤s4制坯、步骤s5模锻成型中，利用不同尺寸大小模腔对滚轮轴部分再次进行拔长、墩粗，增强滚轮轴的强度、以及滚轮轴与滑架本体的连接强度。

同时，由于滑架为弓状，在步骤s5模锻成型之前先对滚轮轴部分预先形成初形，可避免模锻成型时发生滚轮轴（耗料较多）部位填充不足、挤压不够的问题。

而且，s43对滚轮轴部分预先形成初形，在s44多次折弯时，可利用滚轮轴部分进行限位，确保多次折弯操作顺利进行。

滑架在s5模锻成型之前对弯弓部位采用至少一次折弯预锻压，由此而可以提高滑架整体结构强度及精度，还可逐渐消解制坯步骤后弓状坯料在弯弓部位的应力，避免弓状坯料受到内应力出现回折，影响弓状坯料的弯曲程度，进而影响下一步骤模锻成型的进行。

增加的多次折弯操作，第一次折弯角度可为15°~20°，第二次折弯角度可为20°~30°……由此类推，前一次折弯角度小于后一次的折弯角度，多次弯折、提高弯折效果，消解内应力，减小滑架在使用中发生折断的概率。

本发明制坯步骤中还可采用自由锻压方式分别对滑架的两个弯弓部位进行折弯锻压，比如先对靠近滚轮轴的弯弓部位进行多次折弯锻压，再对另一个弯弓部分进行多次折弯锻压，这样可以确保弯弓部位厚度足够，避免下一步骤中弯弓部位或对应的加强筋填充不足、折断、挤压锻造受力不足等问题，从而影响滑架的强度。

步骤s3所用的加热设备为中频电炉；采用中频电炉将坯料加热至1050~1200℃。中频电炉加热速度快，可快速达到本发明锻造工艺需求的温度，提高生产效率高。而且中频电炉可由计算机等中控系统控制操作，炉温容易控制。

将s2下料步骤的坯料加热至1050~1200℃，便于s4步骤进行去氧化皮操作。

步骤s5需提前预热滑架模具，滑架模具预热至250~300℃，预热20~30分钟。

提前预热滑架模具，可以避免处于室温（或低温）状态的滑架模具骤然接触到高温状态的弯曲坯料，因内外受热不均出现损坏。同时也能利于保持整个模锻步骤中坯料的温度，减少模锻步骤的不良因素。

棒料为20cr钢。20cr钢由以下化学成分组成并以重量百分比计算：c：0.18%~0.24%，si:0.17%~0.37%，mn：0.50%~0.80%，cr：0.70%~1.10%，余量为fe。

20cr钢具有较高的强度，可以满足滑架使用功能过程中的承载能力。而且20cr钢为珠光体，焊接性较好，悬挂链滑架组装时将滑架与滚轮焊接后，可以不进行热处理。

步骤s5的压力机为630t摩擦压力机。本发明的滑架规格较小，而且20cr钢材质的棒料的韧性较差，采用630t摩擦压力机，压力机吨位较低，可以更好的控制操作锻压压力。

步骤s7清理抛丸时间为25~30分钟。经过25~30分钟的抛丸操作，可完全清理锻件表面的凹坑粗糙，使其致密均匀无氧化皮。抛丸机存有钢丸；钢丸的直径为0.8mm。根据锻件的规格选择适当的钢丸，确保锻件的表面均能受到钢丸的抛丸处理。抛丸机内存有50kg的钢丸。抛丸时，抛丸机所装的锻件数不超过600kg。

步骤s41的冲床为125t开式冲床；步骤s6的冲床为125t开式冲床。不同的工序步骤，采用不同吨位的开式冲床，可以更好地进行制坯步骤、切边步骤。

实施例2：基于实施例1，如图3所示，

一种滑架的锻造工艺包括以下步骤：

步骤s1：进料检查，检查棒料的组分、棒料外径规格；

步骤s2：下料，采用切断机从棒料上切段获取杆状坯料；

步骤s3：加热，将杆状坯料放置于加热设备中，使杆状坯料的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；

步骤s4：制坯，包括：

s41：采用冲床去除杆状表面的氧化皮；

s42：将s41的去氧化皮后的杆状坯料放置在工作基座上，采用压力机进行平锻，制成方状坯料；

s43：采用压力机、配合初形模具，在方状坯料的一端锻压出滚轮轴初坯，形成半成品；初形模具对应滚轮轴成形的部分为滚轮轴初模腔；

s44：将s43的半成品，采用压力机、配合制坯模具，根据滑架的规格在其弓状部位对应的位置进行多次折弯、再加热，形成弓状坯料；

步骤s5：模锻成型，采用压力机，配合滑架模具，将步骤s4的弓状坯料模锻，制成滑架锻件；滑架模具对应滚轮轴成形的部分为滚轮轴成形模腔；

冲孔工序；冲孔工序采用压力机，在滑架锻件远离滚轮轴的另一端冲出组装孔。

步骤s6：切边，采用冲床、配合切边模，切除步骤s5的滑架锻件中多余的飞边；

余热淬火工序，采用淬火水槽进行；

回火工序，回火工序采用中频电炉进行；

步骤s7：清理抛丸，采用抛丸机，清理滑架锻件表面的凹坑、粗糙；

步骤s8：入库检验，对滑架锻件外观进行检查、检验滑架锻件的规格；对每一锻件逐个目测表面是否有裂纹、折叠、凹坑等缺陷；

步骤s9：包装存放，将经步骤s8检验后无缺陷的滑架锻件进行防锈处理、包装、存放。

模锻成型后，利用余热对滑板锻件进行冲孔，可缩减冲孔前的加热工序，节约工艺时间成本。

经过余热淬火、回火工序后的滑架锻件具有良好的综合力学性能，可以提高滑架心部韧性。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。