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一種tbm盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝的制作方法

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一種tbm盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種TBM盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]TBM (Tunnel Boring Machine)隧道掘進(jìn)機(jī),是利用回轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行挖掘,同時(shí)破碎洞內(nèi)圍巖并向前掘進(jìn),形成整個(gè)隧道斷面的一種新型、先進(jìn)的隧道施工機(jī)械。TBM隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)上的主要刀具為盤(pán)形滾刀,而盤(pán)形滾刀的核心零件是刀圈。刀圈與巖石直接接觸,起到破碎巖石作用,因此刀圈的性能直接影響隧道掘進(jìn)的工作效率。
[0003]TBM盤(pán)形滾刀刀圈的材質(zhì)國(guó)際上一般采用牌號(hào)為H13的或合金成份與其接近的熱作模具鋼,該牌號(hào)鋼具有良好的韌性、抗沖擊性、耐磨性,能夠良好的適應(yīng)大部分隧道掘進(jìn)的工況。
[0004]TBM盤(pán)形滾刀刀圈的結(jié)構(gòu),是一種截面為一面寬大,一面窄小,中間由曲線過(guò)度的不規(guī)則形狀,構(gòu)成的圓環(huán)。
[0005]TBM盤(pán)形滾刀刀圈材質(zhì)性能與結(jié)構(gòu)形狀以及惡劣的工作環(huán)境,決定了其具有較為特殊的生產(chǎn)工藝流程,現(xiàn)有的加工工藝所用的原材料為實(shí)心圓鋼,具體的加工工藝依次為對(duì)原材料進(jìn)行切割下料、炭爐加熱、自由鍛打、退火熱處理、機(jī)械粗加工、調(diào)質(zhì)熱處理和機(jī)械精加工。現(xiàn)有加工工藝存在如下技術(shù)缺陷:采用實(shí)心圓鋼作為原材料造成了材料浪費(fèi)、成本高;使用炭爐對(duì)原材料進(jìn)行加熱,對(duì)環(huán)境造成了污染;自由鍛打所用時(shí)間長(zhǎng),工作效率低,溫度變化大,材料內(nèi)部微觀裂紋不可控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種TBM盤(pán)形滾刀刀圈的近凈成形生產(chǎn)工藝,解決現(xiàn)有技術(shù)存在的浪費(fèi)原材料、成本高、污染環(huán)境以及工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明一種TBM盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
[0008]步驟一:將鍛制無(wú)縫鋼管通過(guò)鋸床進(jìn)行下料,將鋼管切割成環(huán)形毛坯,將鋼管通過(guò)鋸床進(jìn)行下料,將鋼管切割成環(huán)形毛坯,環(huán)形毛坯的內(nèi)徑為315_,外徑為475_,厚度為85mm ;
[0009]步驟二:通過(guò)機(jī)械手將步驟一中的環(huán)形毛坯傳送到中頻透熱爐的模具上,對(duì)環(huán)形毛坯進(jìn)行加熱,加熱溫度至1150°C -1170°C ;
[0010]步驟三:通過(guò)機(jī)械手將步驟二中加熱好的環(huán)形毛坯傳送到壓力機(jī)的模具上,在環(huán)形毛坯溫度降低到1000°c之前,使用壓力機(jī)對(duì)環(huán)形毛坯連續(xù)進(jìn)行兩次鍛壓,形成半成品;
[0011]步驟四:通過(guò)機(jī)械手將步驟三中鍛壓好的半成品從壓力機(jī)的模具上取出,并將其放置到切邊機(jī)的模具上,在半成品溫度降低到900°c之前進(jìn)行切邊處理;
[0012]步驟五:通過(guò)機(jī)械手將經(jīng)切邊處理后的半成品從切邊機(jī)的模具上取出并放置在退火爐中進(jìn)行退火處理,退火時(shí)間為150min-180min ;
[0013]步驟六:通過(guò)機(jī)械手將退火后的半成品從退火爐中取出并傳遞到車(chē)床上,對(duì)半成品的內(nèi)孔與端面進(jìn)行粗車(chē);
[0014]步驟七:通過(guò)機(jī)械手將經(jīng)粗車(chē)后的半成品從車(chē)床上取出并傳遞到真空熱處理爐中進(jìn)行真空調(diào)質(zhì),依次進(jìn)行1030°C -1080°C淬火處理和550°C _650°C回火處理;
[0015]步驟八:通過(guò)機(jī)械手將回火后的半成品從真空熱處理爐中取出并傳遞到平面磨床上,對(duì)回火后的半成品的端面進(jìn)行精磨;
[0016]步驟九:通過(guò)機(jī)械手將完成端面精磨的半成品從平面磨床上傳遞到數(shù)控車(chē)床上,對(duì)半成品的內(nèi)孔進(jìn)行精車(chē);
[0017]步驟十:通過(guò)機(jī)械手將完成內(nèi)孔精車(chē)的半成品從數(shù)控車(chē)床上傳遞到內(nèi)孔磨床上,對(duì)半成品的內(nèi)孔進(jìn)行精磨。
[0018]優(yōu)選的,在步驟二中將環(huán)形毛坯加熱至1150°C。
[0019]優(yōu)選的,步驟五中退火時(shí)間為180min。
[0020]優(yōu)選的,步驟七中的淬火溫度為1050°C,回火溫度為570°C。
[0021]本發(fā)明的有益技術(shù)效果:本發(fā)明的加工工藝包括一些步驟:對(duì)原材料進(jìn)行切割下料、高溫加熱、模鍛成型、切邊處理、退火處理、調(diào)質(zhì)熱處理以及機(jī)械精加工;本發(fā)明的生產(chǎn)工藝使用圓鋼管作為原材料,節(jié)省了原材料,降低了生產(chǎn)成本;使用中頻透熱爐對(duì)毛坯材料進(jìn)行加熱,低碳環(huán)保;本工藝采用模鍛代替自由鍛,模鍛速度快、時(shí)間短,溫度變化小,避免材料內(nèi)部微觀裂紋的產(chǎn)生,提高了產(chǎn)品性能和使用壽命;對(duì)鍛壓后形成半成品進(jìn)行切邊,一步完成成型,節(jié)省了勞動(dòng)力和提高了工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明一種TBM盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]具體實(shí)施例一:
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0025]參見(jiàn)附圖1,本發(fā)明一種TBM盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
[0026]步驟一:將鍛制無(wú)縫鋼管通過(guò)鋸床進(jìn)行下料,將鋼管切割成環(huán)形毛坯,環(huán)形毛坯的內(nèi)徑為315mm,外徑為475mm,厚度為85mm ;
[0027]步驟二:通過(guò)機(jī)械手將步驟一中的環(huán)形毛坯傳送到中頻透熱爐的模具上,對(duì)環(huán)形毛坯進(jìn)行加熱,加熱溫度至1150°C -1170°C ;
[0028]步驟三:通過(guò)機(jī)械手將步驟二中加熱好的環(huán)形毛坯傳送到壓力機(jī)的模具上,在環(huán)形毛坯溫度降低到1000°c之前,使用壓力機(jī)對(duì)環(huán)形毛坯連續(xù)進(jìn)行兩次鍛壓,形成半成品;
[0029]步驟四:通過(guò)機(jī)械手將步驟三中鍛壓好的半成品從壓力機(jī)的模具上取出,并將其放置到切邊機(jī)的模具上,在半成品溫度降低到900°C之前進(jìn)行切邊處理;
[0030]步驟五:通過(guò)機(jī)械手將經(jīng)切邊處理后的半成品從切邊機(jī)的模具上取出并放置在退火爐中進(jìn)行退火處理,退火時(shí)間為150min-180min ;
[0031]步驟六:通過(guò)機(jī)械手將退火后的半成品從退火爐中取出并傳遞到車(chē)床上,對(duì)半成品的內(nèi)孔與端面進(jìn)行粗車(chē);
[0032]步驟七:通過(guò)機(jī)械手將經(jīng)粗車(chē)后的半成品從車(chē)床上取出并傳遞到真空熱處理爐中進(jìn)行真空調(diào)質(zhì),依次進(jìn)行淬火處理和回火處理,淬火處理的溫度范圍為1030°C -1080°C,回火處理的溫度范圍為550°C -650°C ;
[0033]步驟八:通過(guò)機(jī)械手將回火后的半成品從真空熱處理爐中取出并傳遞到平面磨床上,對(duì)回火后的半成品的端面進(jìn)行精磨;
[0034]步驟九:通過(guò)機(jī)械手將完成端面精磨的半成品從平面磨床上傳遞到數(shù)控車(chē)床上,對(duì)半成品的內(nèi)孔進(jìn)行精車(chē);
[0035]步驟十:通過(guò)機(jī)械手將完成內(nèi)孔精車(chē)的半成品從數(shù)控車(chē)床上傳遞到內(nèi)孔磨床上,對(duì)半成品的內(nèi)孔進(jìn)行精磨。
[0036]最后,通過(guò)機(jī)械手將精磨后的成品從內(nèi)孔磨床上取出,并進(jìn)行入庫(kù)處理。
[0037]優(yōu)選的,在步驟二中將環(huán)形毛坯加熱至1150°C。
[0038]優(yōu)選的,步驟五中退火時(shí)間為180min。
[0039]優(yōu)選的,步驟七中的淬火溫度為1050°C,回火溫度為570°C。
[0040]具體實(shí)施例二:
[0041]本發(fā)明一種TBM盤(pán)形滾刀刀圈的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
[0042]步驟一:將鍛制無(wú)縫鋼管通過(guò)下料鋸床進(jìn)行下料,將鋼管切割成環(huán)形毛坯,環(huán)形毛還的內(nèi)徑為315mm,外徑為475mm,厚度為85mm ;
[0043]其中,下料鋸床為金屬帶式液
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