[發明專利]波折導軌的加工方法

無效

• 申請號: 201110100713.1
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102219023A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 王泉祥;朱惠
• 申請（專利權）人: 天津賽瑞機器設備有限公司
• 主分類號: B61F11/00
• 分類號: B61F11/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔繼民

技術領域

本發明屬于機械加工領域，特別是涉及一種波折滑軌的加工方法。

背景技術

國外設計的煉鋼設備中輥道部分的小滑車所用滑軌的形式比較特殊，特點是工件細長，截面幾何結構為不穩定形狀，滑軌要求所有面機加工，且所有內外圓角規范，滑軌的材料一般為鍛件、合金鋼等，材料較貴，要求很高的內部性能和表面硬度，即加工過程中需要穿插多次熱處理。

針對上述工件，傳統的工藝方案是：鋼板坯料——粗加工——半精加工（留磨量）——表面淬火——磨削。其中的問題是，工件內應力大，粗加工去除金屬量大，加工時變形大，所有粗加工時要預留足以彌補變形的加工余量，造成精加工成本高；精加工時，由于滑軌形狀單細，截面結構剛性差，必然產生加工變形，其變形量足以使工件超差2-3倍，導致報廢；若為防止報廢，預留磨量較大，則淬火后磨削至尺寸時，表面硬度不達標。尤其針對個別案例，還有另外的加工難點：

見圖1、圖2、圖3，以此滑軌為例，單件滑軌呈62.5×70（mm）的L型截面，全長1485mm，材料經國產化轉化為42CrMo，單件重約31.1kg。設計要求坯料須經調質處理，抗拉強度Rm達1000-1150N/mm2，轉換為布氏硬度約為HB310-350，機械切削較難，滑軌的底滑行面和兩側滑行面均貫通全長且要求表面淬火硬度達HRC50-56，且滑行表面以下深度在3-4mm處硬度仍需達HB400以上。滑軌底滑行面設計為折面波形，以減少接觸面積減少摩擦并緊密貼合，改善滑動狀態。

此滑軌長寬比約25：1，剛性差，由于滑軌底部滑行面為六段波折面，若預留淬火后磨量，立軸圓臺磨床和矩臺平面磨床都無法實現波折面的磨削，若淬火前加工成活，表淬面呈半環C狀，須半環感應淬火，以保留非淬硬面，熱處理及機械加工變形大，無法保證滑軌L型翼緣尺寸22.5^+0.10和300_?-0.2，換言之，目前針對國外的這種設計，還沒有成熟有效的加工方案能夠生產出設計產品。

每部小滑車用四條這樣的滑軌，客戶定制的45部小滑車共計用滑軌180條，另增做1件供硬度檢測時做破壞性實驗用，制作批量大，工藝方法直接決定生產難度，成本需謹慎斟酌。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種波折導軌的加工方法，該方法可以適用于長寬比大、表面淬火硬度HRC50-56、抗拉強度Rm?1000-1150N/mm²、截面為不穩定幾何形狀的、滑行面為波折面的細長滑軌的加工。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種波折導軌的加工方法，所述波折導軌的橫截面為L形，波折導軌的下表面由水平區域和多段連續的斜面組成，所述加工方法包括，

a、采用鍛件為坯料；

b、進行粗加工，在粗加工時利用鍛件上的材料加工出加強筋；

c、粗加工后進行調質工序、配胎矯形工序和半成品的無損探傷；

d、半精加工和校直工件；

e、精加工：將所有表面加工到成品尺寸，保留加強筋；

f、表面淬火：采用半環感應加熱，保證表淬火后表面硬度HRC50~56，表面以下深度在3~4mm處硬度HB400以上；

g、去除加強筋，修磨拋光；

h、無損探傷。

本發明的突出特點是：

設計了三道加強筋，解決了L型斷面細長軌的剛性問題，使粗加工后預留的精加工量由普通的5mm減少至1mm，更重要的是，解決了滑軌半圈表面淬火帶來的受熱不均導致的大量不規則的變形，將變形量控制到了原變形量的1/5，配合選用半環感應淬火，保證精加工后表淬直接成活，無需通過磨削表淬面得到設計使用精度，從而解決了沒有磨床能夠磨削六段連續斜面的難題，即通過特殊工藝結構的設計和合理熱處理方法的選用，節省了大量的工時和成本，成品率高。

三道加強筋的設計并非采用焊接結構，而是利用原材料，在粗加工時預留出三處與滑軌主體相連的支撐，這樣不會產生焊接變形和去掉加強筋后的反變形。

毛坯選用鍛件，鍛件粗加工后增加調質工序，改善了熱處理均勻性，中和力學性能，這樣處理出來的毛坯較之常用板材改善了材料的熱處理和機械加工性能，探傷成品率更高，內部應力更小，后序熱處理和機加工時變形更小，并保證淬火后無開裂現象。

本發明采用了以上技術方案后，將傳統工藝無法完成的滑軌的制作任務出色的完成了，經實施，工件質量驗收合格，大批量生產時效率高、節約成本顯著。

附圖說明

圖1是本發明實例的正面結構示意圖；

圖2是本發明實例的反面結構示意圖；