链轮拼合轮缘的制造方法及链轮拼合轮缘 |
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| 申请号 | CN201080004398.6 | 申请日 | 2010-02-09 | 公开(公告)号 | CN102281965B | 公开(公告)日 | 2015-03-25 |
| 申请人 | 株式会社小松制作所; | 发明人 | 河原史朗; 汪涛; 草田祥平; | ||||
| 摘要 | 提供一种 链轮 拼合轮缘的制造方法及链轮拼合轮缘。为了提供一种 铸造 成型时不会使模具内的成型压 力 升高并且能够提高 齿面 成型 精度 的链轮拼合轮缘的制造方法、链轮拼合轮缘的制造用模具以及链轮拼合轮缘，在链轮拼合轮缘(10)的制造方法中，在对坯料进行完 冲压 处理以及在模具(50)内以相对加压方向倾斜的状态下进行了粗加工成型后(步骤S11～步骤S13)，进行最终成型(步骤S14)，从而形成五个齿的链轮拼合轮缘(10)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种链轮拼合轮缘的制造方法，在圆环状凸缘的外周面上配置有多个齿的链轮沿圆周方向划分为多个所述链轮拼合轮缘，该链轮拼合轮缘通过锻造而成型，所述链轮拼合轮缘的制造方法的特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 链轮拼合轮缘的制造方法及链轮拼合轮缘技术领域背景技术[0002] 近年来，例如，在液压挖掘机、推土机等建筑机械或农用车辆等履带式车辆的下部行驶体中安装有链轮，在该链轮的外周部分上设置有多个齿，如果为大型链轮，则难以进行一体成型。因此，将该链轮沿圆周方向划分为多个链轮拼合轮缘，并以该链轮拼合轮缘为单位进行锻造，然后将这些链轮拼合轮缘组装而形成一个链轮。 [0004] 专利文献1：(日本)特公平3-39773号公报(平成3年6月14日公告)[0005] 专利文献2：(日本)实用昭60-181238号公报(昭和60年12月2日公开)[0006] 专利文献3：(日本)实用昭60-181239号公报(昭和60年12月2日公开)[0007] 专利文献4：(日本)特公平3-41251号公报(平成3年6月21日公告)[0008] 专利文献5：(日本)特公平3-41252号公报(平成3年6月21日公告)[0009] 专利文献6：(日本)特开昭52-30994号公报(昭和52年3月9日公开)[0010] 专利文献7：(日本)特公昭58-17895号公报(昭和58年4月9日公告)[0011] 专利文献8：(日本)特开平10-137890号公报(平成10年5月26日公开)[0012] 专利文献9：(日本)特开昭60-102247号公报(昭和60年6月6日公开)[0013] 专利文献10：(日本)特表平7-501492号公报(平成7年2月16日公表)[0014] 但是，在上述现有的链轮拼合轮缘的制造方法中，纵锻与横锻均存在以下问题。 [0016] 另一方面，采用横锻制造方法时，尽管具有锻造时不会出现根切(アンダ一カツト)等问题的优点，但形成了与齿面大致垂直的毛边，难以通过后续的去毛边工序来高精度地进行齿面成型。 发明内容[0017] 本发明的目的在于提供一种铸造成型时不会使模具内的成型压力升高并且能够提高齿面成型精度的链轮拼合轮缘的制造方法及链轮拼合轮缘。 [0018] 第一方面的链轮拼合轮缘的制造方法为，在圆环状凸缘的外周面上配置有多个齿的链轮沿圆周方向划分为多个链轮拼合轮缘，该链轮拼合轮缘通过锻造而成型，该链轮拼合轮缘的制造方法包括：初期成型步骤和最终成型步骤。在初期成型步骤中使链轮拼合轮缘的坯料成型为初期成型状态。在最终成型步骤中，在使链轮拼合轮缘的剖面的齿线方向在模具内相对于锻造方向倾斜的状态下进行最终成型。 [0019] 在此，安装在例如推土机等履带车辆的下部行驶体上的圆环状链轮沿圆周方向划分而成的多个圆弧状链轮拼合轮缘的制造方法中，对成型为初期成型状态后的链轮拼合轮缘，在其剖面的齿线方向相对于模具内的锻造方向(压缩方向)倾斜的状态下，进行最终锻造成型(斜锻造)。另外，上述锻造方向是指在锻锤或锻压机等锻造机械中运转的模具部的行进方向。 [0021] 由此，由于在模具内以相对于锻造方向倾斜的状态进行成型，因此能够使形成于链轮拼合轮缘局部的毛边部形成在不进入齿面的区域(例如，链轮拼合轮缘的脊线附近等)。并且，由于在模具内倾斜配置，因此与纵锻成型时的成型压力相比，能够抑制成型压力的上升。其结果是，能够提高齿面的成型精度，并且能够避免纵锻成型时出现的成型压力上升的问题。 [0022] 第二方面的链轮拼合轮缘的制造方法是在第一方面的基础上，进一步包括粗加工成型步骤。粗加工成型步骤在初期成型步骤与最终成型步骤之间实施，在使链轮拼合轮缘的剖面的齿线方向相对于模具内的锻造方向倾斜的状态下进行从初期成型状态成型为中期成型状态的粗加工成型。 [0023] 在此，在从坯料成型为初期成型状态的所谓压溃(初期成型步骤)与最终成型(最终成型步骤)之间，增加进行从初期成型状态成型为中期成型状态的粗加工成型的粗加工成型步骤。而且，在该粗加工成型时也以上述倾斜锻造来进行成型。 [0024] 由此，由于在最终成型前进行某种程度上接近成品形状的粗加工成型步骤，因此，能够进一步高精度地进行链轮拼合轮缘的成型。 [0025] 第三方面的链轮拼合轮缘的制造方法是在第一或第二方面的基础上，在最终成型步骤中，在进行锻造成型时，在链轮拼合轮缘的脊线附近形成毛边部。 [0026] 在此，该进行最终成型的最终成型步骤中，在模具内以相对于锻造方向倾斜的状态下进行成型时，使毛边沿着链轮拼合轮缘的脊线附近形成。 [0027] 在此，链轮拼合轮缘朝外周侧突出形成有多个齿，链轮拼合轮缘的脊线附近是指沿连接该多个齿的齿顶的脊部延伸的线的附近。 [0028] 由此，能够避免在以横锻方式进行锻造成型时在链轮拼合轮缘的齿面上形成毛边的情况，从而提高齿面的成型精度。 [0029] 第四方面的链轮拼合轮缘的制造方法是在第一或第二方面的基础上，在最终成型步骤中，在锻造成型时，在一延伸线附近形成毛边部，该延伸线沿着朝链轮拼合轮缘的外周侧突出的多个齿的宽度方向端面延伸。 [0030] 在此，在进行最终成型的最终成型步骤中，以在模具内相对于锻造方向倾斜的状态对链轮拼合轮缘进行成型时，沿靠近链轮拼合轮缘的宽度方向上的端面的线形成毛边。 [0031] 由此，能够避免在以横锻方式锻造成型时在链轮拼合轮缘的齿面上形成毛边的情况，从而提高齿面的成型精度。 [0032] 第五方面的链轮拼合轮缘的制造方法是在第三或第四方面的基础上，在最终成型步骤中，在与链轮拼合轮缘的模具安装面大致相同的高度位置，形成于链轮拼合轮缘的安装部侧端部及齿部侧端部的毛边的一部分沿大致平行的方向形成。 [0033] 在此，在进行最终成型的最终成型步骤中，在模具内相对于锻造方向倾斜的状态下对链轮拼合轮缘进行成型时，沿链轮拼合轮缘的脊线附近等形成的毛边沿与模具安装面大致平行的方向来形成。 [0034] 由此，在模具内进行锻造成型时，能够防止按压模具时发生偏移，能够平衡性良好地进行成型 [0035] 第六方面的链轮拼合轮缘，在圆环状凸缘的外周面上配置有多个齿的链轮沿圆周方向划分为多个链轮拼合轮缘，该链轮拼合轮缘通过锻造而成型，其特征在于，具有：安装部、大致圆环状的凸缘部、多个齿部、毛边去除加工部。安装部配置在最内周侧。大致圆环状的凸缘部在安装部的外周侧以朝轴向左右两侧突出的方式形成。多个齿部沿凸缘部的外周面朝径向突出，大致等间隔配置。毛边去除加工部沿形成有多个齿部的凸缘部的外周面的一脊线形成。 [0036] 在此，在将安装在例如推土机等履带车辆的下部行驶体上的圆环状链轮沿圆周方向划分为多个而形成的圆弧状链轮拼合轮缘中，沿形成有多个齿部的凸缘部的外周面的一脊线而形成有毛边去除加工部。 [0037] 在此，链轮拼合轮缘的脊线是指沿连接链轮拼合轮缘的朝外周侧突出的多个齿的齿顶的脊部延伸的线。 [0038] 即，由于在锻造成型时，本发明的链轮拼合轮缘在模具内以相对于锻造方向倾斜的状态被成型，因此沿凸缘部外周面的一脊线等而形成毛边。而且，在锻造成型后，进行毛边部去除加工，在毛边部分形成毛边去除加工部。 [0039] 由此，能够使锻造成型时形成于链轮拼合轮缘局部的毛边部分形成在不进入齿面的区域(例如，链轮拼合轮缘的脊线附近等)。从而，能够避免毛边去除加工部对齿面造成影响，提高齿面的加工精度。并且，由于链轮拼合轮缘在模具内倾斜地被成型，因此与纵锻锻造成型时的成型压力相比，能够抑制成型压力的上升。其结果是，能够提高齿面的成型精度，并且避免纵锻成型时出现的成型压力上升的问题。 [0040] 第七方面的链轮拼合轮缘是在第六方面的基础上，使毛边去除加工部沿安装部的内周侧端部形成。 [0041] 在此，在将安装在例如推土机等履带车辆的下部行驶体上的圆环状链轮沿圆周方向划分为多个而成的圆弧状链轮拼合轮缘中，沿安装部的内周侧端部形成毛边去除加工部。 [0042] 即，由于在锻造成型时，本发明的链轮拼合轮缘在模具内是以相对于锻造方向倾斜的状态被成型，因此沿安装部的内周侧端部形成毛边。这样，在锻造成型后，进行毛边部去除加工，在毛边部分形成毛边去除加工部。 [0043] 由此，能够使锻造成型时形成于链轮拼合轮缘局部的毛边部分形成于不进入齿面的区域。从而，能够避免毛边去除加工部对齿面造成影响，提高齿面的加工精度。并且，由于链轮拼合轮缘在模具内倾斜地被成型，因此与纵锻锻造成型时的成型压力相比，能够抑制成型压力的上升。其结果是，能够提高齿面的成型精度，并且避免纵锻成型时出现的成型压力上升的问题。附图说明 [0044] 图1是表示安装有使用本发明一实施方式的链轮拼合轮缘的链轮的推土机结构的立体图。 [0045] 图2是表示安装在图1的推土机上的链轮结构的立体图。 [0046] 图3(a)～图3(c)是表示构成图2的链轮的链轮拼合轮缘结构的整体立体图、正视图、侧视图。 [0047] 图4是表示图3的链轮拼合轮缘锻造成型后的结构的立体图。 [0048] 图5是表示图4的锻造成型后的链轮拼合轮缘结构的侧视图。 [0049] 图6是表示对图4的链轮拼合轮缘进行锻造成型的模具结构的示意图。 [0050] 图7是表示配置在图6的模具上侧的第一模具的立体图。 [0051] 图8是表示配置在图6的模具下侧的第二模具的立体图。 [0052] 图9是表示图3的链轮拼合轮缘的制造工序流程的说明图。 [0053] 图10是表示图3的链轮拼合轮缘的制造工序流程的说明图。 [0054] 图11是表示图3的链轮拼合轮缘的制造工序流程的流程图。 [0055] 图12是表示本发明另一实施方式的三齿链轮拼合轮缘的制造工序的流程的说明图。 [0056] 附图标记说明 [0057] 1 推土机 [0060] 4 推土板 [0061] 5 耙齿 [0062] 7 行驶装置 [0063] 7a 履带 [0064] 9 链轮 [0065] 10 链轮拼合轮缘 [0066] 10a 成型体 [0067] 11 安装部 [0068] 12 凸缘部 [0069] 12a 齿面 [0070] 13 齿部 [0071] 13a R部 [0072] 14 毛边部 [0073] 14a、14b 毛边部 [0074] 50 模具 [0075] 51 第一模具部 [0076] 52 第二模具部 [0077] 110 链轮拼合轮缘 [0078] 110a 成型体 [0079] 114 毛边部 具体实施方式[0080] 下面，参考图1～图11对本发明一实施方式的链轮拼合轮缘10的制造方法及安装有通过该制造方法制造出的链轮拼合轮缘10的推土机1进行说明。 [0081] [推土机1的结构] [0082] 本实施方式的推土机1是在不平整的地面上进行整地作业的建筑机械，如图1所示，主要包括：驾驶室2、车体框架3、推土板4、耙齿(工作装置)5、行驶装置7。 [0083] 在驾驶室2中设置有：供驾驶员(操作员)乘坐的操作座椅(驾驶员座椅)、用于进行各种操作的操纵杆、踏板和仪表等。 [0084] 在车体框架3上，安装有推土板4、耙齿5等工作机构以及行驶装置7，在该车体框架3的上部载置有驾驶室2。 [0087] 经由链轮9(参考图2)而使分别设置在车体框架3左右下部的一对环状履带7a旋转，从而行驶装置7能够在不平整的地面上行驶。 [0088] [链轮拼合轮缘10的结构] [0090] 该链轮拼合轮缘10的具体成分为：C(0.4wt％)、Si(0.2wt％)、Mn(1.45wt％)、P(0.01wt％)、S(0.01wt％)、Cr(0.18wt％)、Mo(0.03wt％)、B(0.0015wt％)，其他剩余成分为Fe以及不可避免的杂质。 [0091] 并且，链轮拼合轮缘10由安装部11、凸缘部12、五个齿部13、毛边去除加工部21(参考图5(b))一体成型。 [0092] 安装部11是将多个链轮拼合轮缘10组装成圆环状的链轮时安装至下部行驶体的驱动部的部分，如图3(a)～图3(c)所示，配置在大致圆弧状的链轮拼合轮缘10的径向最内部(最内周侧)，朝内周侧突出。 [0093] 如图3(c)等所示，凸缘部12配置在安装部11的径向外侧(外周侧)，形成为在大致圆弧状的链轮拼合轮缘10的轴向上向两侧突出。 [0094] 五个齿部13形成为从链轮拼合轮缘10的最外周侧的面(齿面12a)朝径向外侧突出。 [0095] 如图5(b)所示，毛边去除加工部21是通过机械加工去除锻造成型时产生的毛边部14(参考图4)后形成的加工痕迹，其以沿形成有毛边部14的链轮拼合轮缘10的脊线附近的方式形成。 [0096] 如图4所示，在最终成型时(锻造成型时)，毛边部14形成于从链轮拼合轮缘10的脊线附近至侧面部分、直到安装部11的端部。在本实施方式中，毛边部14以沿着所述脊线附近、即形成于齿部13的宽度方向一端部的R部(R面)13a的方式形成，或者以沿着R面外侧的侧面的方式形成。因此，毛边部14不会对齿面12a造成影响，能够高精度成型齿面12a及齿部13。 [0097] 在此，链轮拼合轮缘10的脊线附近是指沿连接由五个齿部13形成的齿顶部分的脊部而延伸的线的附近。由此，能够避免毛边部14形成在齿面12a上，提高齿面12a的加工精度。关于用于制造包含该毛边部14的链轮拼合轮缘10的成型体10a的制造用模具(链轮拼合轮缘的制造用模具)50及制造工序，随后进行详细说明。 [0098] [链轮拼合轮缘10的制造用模具50] [0099] 在本实施方式中，在具有上述结构的链轮拼合轮缘10的制造工序中，使用图6所示的制造用模具50。 [0100] 模具50主要包括：作为上模的第一模具部51、作为下模的第二模具部52。在模具50内，以连接安装部11的长度方向两端的线为旋转轴，以使链轮拼合轮缘10的齿线方向相对于锻造方向倾斜规定角度的状态，对链轮拼合轮缘10进行锻造成型(粗加工成型，最终成型)。在进行该锻造成型时，由于链轮拼合轮缘10倾斜配置于模具50内，因此能够使毛边部14以沿链轮拼合轮缘10的脊线附近的方式形成而不进入齿面12a。并且，由于在模具 50内相对于锻造方向倾斜的齿面本身构成拔模斜度，因此无需另外形成刻意考虑拔模斜度的形状、拔模余量。 [0101] 如图6所示，第一模具部51作为模具50的上半部分而配置，如图7所示，通过雕模而形成用于依次进行三个成型步骤(压溃(つぶし)成型、粗加工成型、最终成型)的模具。 [0102] 如图6所示，第二模具部52作为模具50的下半部分而配置，如图8所示，与第一模具部51同样，通过雕模而形成用于依次进行三个成型步骤(压溃成型、粗加工成型、最终成型)的模具。 [0103] 在第一模具部51(参考图7)与第二模具部52(参考图8)之间，在第二成型步骤的粗加工成型与第三成型步骤的最终成型期间，在使链轮拼合轮缘10的齿线方向相对于锻造方向倾斜的状态下对链轮拼合轮缘10进行锻造成型。另外，在该锻造成型时，链轮拼合轮缘10在模具50内的倾斜角度被设定为使毛边部14沿脊线附近形成而不会进入齿面12a的角度。 [0104] 本实施方式的模具50中，如图6所示，上述毛边部14中安装部11侧的毛边部14a与齿部13侧的毛边部14b形成为相对于模具安装面大致平行。 [0105] <链轮拼合轮缘10的制造方法> [0106] 在此，参考图9～图11对上述链轮拼合轮缘10的制造工序进行说明。 [0107] 即，本实施方式的链轮拼合轮缘10是经图9及图10所示的工序，从圆棒状坯料成型为链轮拼合轮缘10。 [0109] 其后，在步骤S12中，在设置于锻锤或锻压机等锻造机械中的模具50内，对被加热的圆棒状坯料进行第一成型步骤的压溃成型，如图9所示，使其形成为近似链轮拼合轮缘10的大致形状。 [0110] 其后，在步骤S13中，如图9所示，在模具50内，利用锻锤对压溃成型后的成型体进行第二成型步骤的粗加工成型。此时，在粗加工成型后的成型体10a上，沿脊线附近形成有毛边部14。 [0111] 其后，在步骤S14中，如图9所示，在模具50内，利用锻锤对粗加工成型后的成型体10a进行第三成型步骤的最终成型。 [0112] 其后，在步骤S15中，如图9所示，通过压机来进行去除最终成型后的成型体10a的毛边部14的去毛边处理。由此，形成链轮拼合轮缘10。 [0113] 其后，在步骤S16中，如图10所示，将链轮拼合轮缘10所包含的多个齿部13中配置在两端的齿部13通过弯曲加工加工至正确位置。 [0114] 最后，在步骤S17中，如图10所示，在对链轮拼合轮缘10进行热处理后，通过机械加工形成螺栓孔等。 [0115] [本链轮拼合轮缘10的制造方法的特征] [0116] (1) [0117] 如图9～图11所示，在本实施方式的链轮拼合轮缘10的制造方法中，在模具50内，首先，对圆棒状坯料进行压溃成型(步骤S12)，接着，在使链轮拼合轮缘10的齿线方向相对于锻造方向倾斜的状态下，进行粗加工成型(步骤S13)，然后进行最终成型(步骤S14)，从而形成五个齿的链轮拼合轮缘10。 [0118] 由此，在横锻锻造过程中会形成于齿面上的毛边部在本发明中不会进入齿面，而如图4等所示，能够以沿链轮拼合轮缘10的脊线附近等的方式形成。因此，与纵锻锻造相比，能够减小模具50内的成型压力，并且，与横锻锻造相比，能够提高齿面12a的精度。 [0119] 并且，由于在模具50内以使齿线方向相对于锻造方向倾斜的状态进行锻造成型，因此能够齿面本身构成拔模斜度，从而具有无需另外设计拔模斜度、拔模余量，或在锻造成型后进行机械加工的优点。 [0120] (2) [0121] 如图4所示，在本实施方式的链轮拼合轮缘10的制造方法中，沿链轮拼合轮缘10的脊线形成粗加工及最终成型时锻造成型中产生的毛边部14。 [0122] 由此，能够避免毛边部14对齿面12a或齿部13造成影响，高精度地进行链轮拼合轮缘10的成型。 [0123] (3) [0124] 如图4所示，在本实施方式的链轮拼合轮缘10的制造方法中，沿形成于齿部13宽度方向端部的R部13a附近形成毛边部14。 [0125] 由此，能够避免毛边部14对齿面12a或齿部13造成影响，高精度地进行链轮拼合轮缘10的成型。 [0126] (4) [0127] 如图4所示，在本实施方式的链轮拼合轮缘10的制造方法中，靠近齿部13宽度方向的端面形成毛边部14。 [0128] 由此，能够避免毛边部14对齿面12a或齿部13造成影响，高精度地进行链轮拼合轮缘10的成型。 [0129] (5) [0130] 如图6所示，在本实施方式的链轮拼合轮缘10的制造方法中，在与模具50的模具安装面大致相同的高度位置，大致平行地形成毛边部14。 [0131] 由此，在模具内进行锻造成型时，能够防止模具彼此发生偏移，平衡性良好地进行成型。 [0132] (6) [0133] 如图6所示，在本实施方式的链轮拼合轮缘10的制造用模具中，在第一模具部51与第二模具部52之间，在相对于铸造方向倾斜的状态下，进行链轮拼合轮缘10的成型体10a的成型。 [0134] 由此，如图4等所示，横锻锻造过程中会形成于齿面上的毛边部在本发明中不会进入齿面，而是沿链轮拼合轮缘10的脊线附近等形成。从而，与纵锻锻造相比，能够减小模具50内的成型压力，并且，与横锻锻造相比，能够提高齿面12a的精度。 [0135] (7) [0136] 如图4及图5(b)所示，本实施方式的链轮拼合轮缘10包括：配置在最内周侧的安装部11、配置在安装部11的径向外侧并朝轴向左右两侧突出的凸缘部12、从凸缘部12的外周面(齿面12a)朝径向外侧突出的五个齿部13。并且，沿链轮拼合轮缘10的脊线附近形成用于除去毛边部14的毛边去除加工部21。 [0137] 由此，能够避免毛边去除加工部21对齿面12a或齿部13等造成影响，高精度地进行齿面12a等的成型。 [0138] [其他实施方式] [0139] 以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限于以上实施方式，能够在不脱离本发明意图的范围内进行各种变更。 [0140] (A) [0141] 在上述实施方式中，已列举说明了五个齿的链轮拼合轮缘10的制造方法。但是，本发明并不限于此。 [0142] 例如，如图12所示，也可以从成型体110a上去除毛边部114而进行三个齿的链轮拼合轮缘110的成型。 [0143] (B) [0144] 在上述实施方式中，已列举说明了具有压溃成型、粗加工成型、最终成型这三个工序的锻造成型。但是，本发明并不限于此。 [0145] 例如，也可省略粗加工成型，而通过压溃成型与最终成型这两个工序来进行链轮拼合轮缘的成型。 [0146] (C) [0147] 在上述实施方式中，已列举说明了以使锻造成型时产生的毛边部14与模具50的安装面大致平行的方式进行成型。但是，本发明并不限于此。 [0148] 例如，也能够以使毛边部成型角度相对于模具安装面倾斜的方式进行成型。 [0149] 工业实用性 [0150] 本发明的链轮拼合轮缘的制造方法能够提高齿面的成型精度，并能够避免纵锻成型时出现的成型压力上升的问题，由于能够实现这样的效果，可广泛适用于各种车辆的链轮的链轮拼合轮缘的制造方法。 |
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