一种低L型耐磨衬板成型用锻压座及衬板成型方法

摘要

本发明公开一种低L型耐磨衬板成型用锻压座及衬板成型方法，所述锻压座包括上座和下座，所述上座和下座配套使用，所述下座的上表面设置有第一凹槽，所述上座的下表面设置有安装面成型面；所述第一凹槽和所述安装面成型面围合构成低L型耐磨衬板成型空间；衬板成型方法使用所述低L型耐磨衬板成型用锻压座锻压成型。本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座，解决了现有技术中需采用较大压机，以及模锻模具品种多，价格投入高的问题，使用本发明锻压座锻压衬板成型，成材率大于70％，毛料加工少，生产成本低。本发明方法获得的衬板力学性能高，耐磨性好，破碎率降低。

说明书

技术领域

本发明属于耐磨衬板加工技术领域，涉及耐磨衬板加工设备和方法，具体涉及一种L型耐磨衬板成型用锻压座及L型耐磨衬板成型方法。

背景技术

常见的半自磨机、自磨机的型号有几十种，直径3～15米，长度2～10米，每个直径的筒体包括由20～70块衬板组成的一个环形磨机筒体。每种半自磨机筒体的直径和长度不同，每个型号半自磨机有几十个不同尺寸和造型的衬板。按照功能划分，衬板分为筒体衬板、角衬板、进料端衬板、矿浆提升器、中间排料板、排料格子板等。

但是发明人在长期的使用过程中发现这类技术至少存在以下技术问题：

(1)由于半自磨机衬板厚度30～400mm，长度2m左右，截面大，结构形状复杂，目前耐磨衬板的都是铸造成型，容易断裂失效，因此使用寿命都在4个月左右。

(2)钢锻造成型分自由锻、模锻。

自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移等。自由锻机的工作面，分上座和下座。上座和下座长度相同，且工作面都是平面。常规技术中，若将上、下座设置为非平面，生产过程中会出现锻件延长但不同心，不同心锻件的加工余量必须加大，导致后期加工余量增加，成本升高。

模锻为开式模锻和闭式模锻，金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，因此模锻每个产品的型号都需要一个模具。然而基于半自磨机耐磨衬板产品型号多、构型复杂、模锻的压力大造成过渡角等诸多缺陷，因此采用自由锻过后需要大量的精加工成型，模锻需要大量模具。

图2是本发明所述的低L型耐磨衬板的端面轮廓示意图。左侧低矮部分为破碎部，右侧凸起部分为提升部，提升部的高度是破碎部高度的两倍以下，底面为安装面。根据图2，从安装面开始，顺时针观察，低L型耐磨衬板的各个面分别为安装面、第一拼接面、第一提升面、提升顶面、第二提升面、过渡面、破碎面和第二拼接面。安装面是耐磨衬板与磨机外筒体连接的面。磨机内筒体中，20～70块衬板组成的一个环形磨机筒体，也就是说，一块耐磨衬板的第一拼接面与相邻耐磨衬板的第二拼接面贴合。第二提升面线性过渡到破碎面，过渡部分为过渡面。现有技术中，还没有低L型耐磨衬板成型用锻压座。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种用于低L型耐磨衬板成型的锻压座。

本发明的另一目的在于提供一种用锻压座锻造低L型耐磨衬板的成型方法。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种低L型耐磨衬板成型用锻压座，所述锻压座包括上座和下座，所述上座和下座配套使用，所述下座的上表面设置有第一凹槽，所述上座的下表面设置有安装面成型面；所述第一凹槽和所述安装面成型面围合构成低L型耐磨衬板成型空间。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述第一凹槽为向上开口的阶梯状凹槽，包括第一拼接面成型面、破碎面成型面、过渡面成型面、第二提升面成型面、提升顶面成型面、第一提升面成型面和第二拼接面成型面顺次连接构成。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述安装面成型面全部或部分为平面、凹面或凸面。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述安装面成型面的宽度100～800mm。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述第一提升面成型面形成的第一提升面的提升角为10°～50°，所述第二提升面成型面形成的第二提升面的提升角为10°～50°。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述破碎面成型面全部或部分为平面或曲面或凹凸面；所述曲面的母线为直线或弧线，所述曲面的导线为锯齿线、波浪线或弧线。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述第一提升面成型面、提升顶面成型面和第二提升面成型面围合梯形、三角形、人字形或半圆形槽。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述破碎面成型面构成深度为50～300mm的一级阶梯底面，所述提升顶面成型面构成深度为100～400mm的二级阶梯底面。

根据本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座的一个实施方式，所述第二提升面成型面到破碎面成型面经过过渡面成型面线型过渡成形，所述过渡面成型面为弧面或平面。

本发明还提供了一种基于前述低L型耐磨衬板成型用锻压座的衬板成型方法，包括如下步骤：

a)将冶炼和精炼工艺将合金铸成钢锭，热送锻压机处，采用常规的锻机平行上座和下座，完成镦粗、拔长，将钢锭锻压制成方坯；所述方坯的横截面为长方形或正方形；

b)更换并安装带有第一凹槽的下座和带有安装面成型面的上座，将步骤a)中方坯平放置在破碎面成型面上锻压，在下座上完成第一拼接面成型面、破碎面成型面、过渡面成型面、第二提升面成型面、提升顶面成型面、第一提升面成型面和第二拼接面成型面成型；在上座作用下完成安装面成型；成型锻件的长度根据锻机上下底座的宽度与锻坯的长度逐步延伸到终点；

c)根据磨机尺寸对成型锻件进行切割，再焊接和精加工成铸造衬板的形状。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座，解决了现有技术中需采用较大压机，以及模锻模具品种多，价格投入高的问题，使用本发明锻压座锻压衬板成型，成材率大于70％，毛料加工少，生产成本低。本发明方法获得的衬板力学性能高，耐磨性好，破碎率降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座一较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明低L型耐磨衬板成型用锻压座锻压成型的低L型耐磨衬板。

图3是低L型耐磨衬板在锻压座中填充效果图。

图中标记分别为：1衬板，

100下座，

101第一拼接面成型面，

102第二拼接面成型面，

103第一提升面成型面，

104提升顶面成型面，

105第二提升面成型面，

106过渡面成型面，

107破碎面成型面，

200上座，

201安装面成型面。

具体实施方式

下面结合附图与一个具体实施例进行说明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1

本实施例所描述的一种锻压座用于低L型耐磨衬板成型，参见图2，低L型耐磨衬板左侧低矮部分为破碎部，右侧凸起部分为提升部，提升部的高度是破碎部高度的两倍以下，底面为安装面。根据图2，从安装面开始，顺时针观察，低L型耐磨衬板的各个面分别为安装面、第一拼接面、第一提升面、提升顶面、第二提升面、过渡面、破碎面和第二拼接面。安装面是耐磨衬板与磨机外筒体连接的面。磨机内筒体中，20～70块衬板组成的一个环形磨机筒体，也就是说，一块耐磨衬板的第一拼接面与相邻耐磨衬板的第二拼接面贴合。第二提升面线性过渡到破碎面，过渡部分为过渡面。

参见图1，本实施例所描述的一种低L型耐磨衬板成型用锻压座上座200和下座100，所述上座200和下座100配套使用，所述下座100的上表面设置有第一凹槽，所述第一凹槽为向上开口的阶梯状凹槽。根据图1，从左到右依此包括第一拼接面成型面101、破碎面成型面107、过渡面成型面106、第二提升面成型面105、提升顶面成型面104、第一提升面成型面103和第二拼接面成型面102，并且顺次线型过渡连接构成第一凹槽。所述破碎面成型面107构成深度为50～300mm的一级阶梯的底面，所述提升顶面成型面104构成深度为100～400mm的二级阶梯底面，二级阶梯总深度不大于一级阶梯深度的两倍。提升顶面成型面104深度过深，锻料与第二提升面成型面105、提升顶面成型面104、第一提升面成型面103接触不充分，不利于提升部的成型。

耐磨衬板的提升面通常为斜面。所述第一提升面成型面103形成的第一提升面的第一提升角为10°～50°，所述第二提升面成型面105形成的第二提升面的第二提升角为10°～50°。第一提升角与第二提升角的角度相等或不相等。所述第一提升面成型面103、提升顶面成型面104和第二提升面成型105面围合梯形、三角形、人字形或半圆形槽，及成型后的耐磨衬板提升部的形状为梯形、三角形、人字形或半圆形。本实施例中，第一提升面成型面103、提升顶面成型面104和第二提升面成型105面围合构成半圆形。

所述破碎面成型面107全部或部分为平面或曲面或凹凸面；所述曲面的母线为直线或弧线，所述曲面的导线为锯齿线、波浪线或弧线。本实施例中，破碎面成型面107为平面，第二提升面成型面105到破碎面成型面107经过过渡面成型面106线型过渡成形，所述过渡面成型面106为弧面或平面。本实施例中，过渡面成型面106为弧面。过渡面成型面106设置为弧面，锻料在第二阶梯与各成型面间的接触更加充分，填充更加完整。并且，成型后的衬板抗冲击性能更好，使用寿命更长。

所述上座200的下表面设置有安装面成型面201；所述安装面成型面201为弧形凹面，当然也可以是平面，或者凸出的弧面，也可以是部分平面与弧面的交替设置，或者凹面与凸面交替设置。安装面成型面201的宽度根据磨机筒体对衬板规格要求进行具体设置，通常，所述安装面成型面的宽度在100～800mm范围内。由44块耐磨衬板拼装成磨机筒体，每块衬板的安装面所对应的圆弧的圆形角为8.18°，也就是第一拼接面与第二拼接面的夹角为8.18°，或者第一拼接面成型面101与第二拼接面成型面102之间的夹角为8.18°。

前述第一凹槽和安装面成型面201围合构成低L型耐磨衬板成型空间。

实施例2

本实施例中衬板成型方法是在实施例1所述锻压座进行衬板成型的。衬板成型方法步骤如下：

a)将冶炼和精炼工艺将合金铸成钢锭，热送锻压机处，采用常规的锻机平行上座和下座，经过两次镦粗、拔长工序，将钢锭锻压制成方坯。镦粗、拔长工序的次数也可以超过两次，经过镦粗、拔长达到细化晶粒、改变夹杂心态、锻合内部缺陷、消除偏析目的，完成四方坯初段或长方坯初段，优选为长方坯初段；粗锻完毕后直接换成带有第一凹槽的下座100和带有安装面成型面的上座200进入衬板成型工序。

b)更换并安装带有第一凹槽的下座200和带有安装面成型面的上座100，将步骤a)中方坯平放置在破碎面成型面107上进行锻压，将经过镦粗、拔长后的方坯在下座上完成第一拼接面成型面、破碎面成型面、过渡面成型面、第二提升面成型面、提升顶面成型面、第一提升面成型面和第二拼接面成型面成型；在上座作用下完成安装面成型。参见图3，锻料锻压成型过程中锻料与各成型面的接触情况，图3中深色区域是锻料与第一凹槽的接触面，即锻料在耐磨衬板成型空间的填充效果有限元模拟情况。成型锻件的长度根据锻机上下底座的宽度与锻坯的长度逐步延伸到终点。方坯的放置位置和放置方式，影响成型锻件的成型效果，经过研究表明，方坯水平放置在破碎面成型面107上，成型锻件的成型效果最佳。加压成型后，提升上座200，下座100采用机器本身自由行程和机械手相互配合逐步往前移动，或者采用机械手逐步移动锻坯，上座200再加压成型，保证整个耐磨衬板在一条直线上不发生偏离，耐磨衬板的长度延伸到3m左右取出。

c)根据磨机尺寸对成型锻件进行切割，再焊接和精加工成铸造衬板的形状。锻压成型完毕后根据需要切割成不同的长度耐磨衬板。将锻坯锻成型后再进行机械成型加工，包括耐磨衬板的附属部分、安装孔、吊装环全部焊接和加工成型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。