[發明專利]一種鍛造鋼球的制造設備系統及生產工藝

在審

• 申請號: 201810292838.0
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108188316A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 王衛東;周斌;郭孝先;高書文
• 申請（專利權）人: 安陽鍛壓數控設備有限公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J13/02;B21J7/04
• 代理公司: 安陽金泰專利代理事務所(普通合伙) 41150
• 代理人: 王暉

本發明提供了一種鍛造鋼球的制造設備和生產工藝，主要采用數控模鍛錘；所述數控模鍛錘包括錘頭、機身、滑塊、上砧座、下砧座、制冷機、鋼球模具；所述鋼球模具包括上卡胎、下卡胎、上模芯、下模芯、頂料桿、出料桿；所述鋼球模具為閉式模鍛鋼球模具。生產線主要設備包括加熱爐、棒料剪切機、移載裝置、數控模鍛錘、滾圓機和等溫淬火機。由數控模鍛錘和該生產線設備生產的鍛造鋼球具有鋼球圓度好、鋼球質量高、生產效率高等優點。

技術領域

本發明涉及一種鍛造鋼球的制造設備系統及生產工藝，屬于鍛壓制造領域。

背景技術

耐磨鋼球根據生產加工工藝分為研磨鋼球、鍛造鋼球、鑄造鋼球；根據加工材料分為軸承鋼球、不銹鋼球、碳鋼球、合金球等。其中合金鋼球是以碳、鉻、錳、鉬等為主要添加金屬元素，并通過鍛打、旋壓、軋制和鑄造等方式生成的一種球狀形鐵合金耐磨體，它是當今粉碎工業礦山用球，水泥用球等最重要組成部分。鋼球是鋼球、鋼段及異形研磨體的泛稱。從外形來分，可分為正圓形球、膠囊球、橢圓球、陰陽球、空心球、多面球、多缺球等。

目前鑄造鋼球存在表面粗糙，澆注口的部位在使用過程中容易發生平頂并產生變形和失圓，影響磨礦效果；內部疏松，由于采用澆注成型，球的內部組織粗大，在使用過程中破碎率高、沖擊韌性小，球越大、磨機越大，產生破碎的幾率也就越大；不適合濕磨，鑄球的耐磨性取決于含鉻量，鉻含量越高越耐磨，但鉻元素的特點是易腐蝕，鉻越高越易被腐蝕，特別是礦石中的硫，以上的濕磨條件下使用鉻球會造成成本加大、產量降低，鑄造鋼球市場逐漸被鍛造鋼球所代替。

目前市場上鍛造鋼球的設備主要是空氣錘，空氣錘鍛造鋼球，因為空氣錘的打擊能量小，每個鋼球需要長時間多次連續打擊，生產效率低，很難滿足生產需求量；且空氣錘鍛打鋼球，由于其打擊能量小，打擊時間長，大直徑鋼球還沒打好的情況下其溫度已經下降至無法繼續鍛打的程度，因此不能生產大直徑鋼球，從而限制鋼球的使用范圍和使用壽命；另外，因為空氣錘無法精確控制打擊能量，受其所用模具的限制，打擊時其上模和下模無法組成一個完整的球形，導致鍛出的鋼球圓度不夠；若強制使上模打擊下模，則設備損壞很快。

傳統的鍛造鋼球工藝，鋼球在鍛造過程中充不滿模具的上下兩個底部，導致鍛造出的鋼球存在上下兩個平端面，從而也導致使用壽命低。另外，鍛造出的鋼球還存在內部金屬相組織不均勻等問題。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種鍛造鋼球的制造設備及生產工藝，通過制造設備的選擇設計和生產工藝流程的優化，提高鍛造鋼球質量，提高生產效率。

本發明采用的技術方案如下：一種鍛造鋼球的制造設備系統，包括數控模鍛錘；所述數控模鍛錘包括錘頭、機身、滑塊、上砧座、下砧座、鋼球模具；所述上砧座和下砧座分別安裝在錘頭和機身上；所述鋼球模具包括上卡胎、下卡胎、上模芯、下模芯；所述上卡胎和下卡胎分別安裝在上砧座和下砧座上；所述上模芯和下模芯安裝在上卡胎和下卡胎上；在所述下卡胎和下模芯的中心開有通孔，在所述通孔內安裝有所述出料桿和頂料桿；所述鋼球模具為閉式模鍛鋼球模具，所述上模芯和下模芯的模膛內腔為半球形，上模芯和下模芯合上后形成完整的球形模膛內腔；進一步的；所述上砧座與錘頭、下砧座與機身、上卡胎與上砧座、下卡胎與下砧座、上模芯與上卡胎、下模芯與下卡胎的安裝方式為楔鐵固定；進一步的；還包括如下設備：中頻加熱爐、棒料剪切機、移載裝置、滾圓機、等溫機、淬火機；進一步的；所述滾圓機包括機架、左軋輥、右軋輥，所述左軋輥、右軋輥為帶半圓的螺旋孔型軋輥，其軸向中心線相互交叉1°到10°的角度，工作時左軋輥和右軋輥同向同步旋轉；進一步的；所述上模芯和下模芯由5CrNiMo類型的熱作模具鋼材制作；進一步的；應用了上述的鍛造鋼球的制造設備系統，采用閉式模鍛，工藝步驟如下：

A、將來料加熱到材料鍛造的溫度；

B、對來料進行分段剪切；

C、將剪切后的料段轉移到所述數控模鍛錘的鋼球模具上進行鍛造；

D、將鍛造后的鋼球進行外形整形處理；