專利名稱：以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊的挖土機鏟斗及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如挖出主要地形為基巖層的巖石山或巖石并挑選園林 石，主要取出堅固的骨料石或拉出巖石及搬運或裝載到卡車時使用，以 鑄造工法制作而長時間使用也不受損的耐磨、耐沖擊的挖土機鏟斗及其 制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的挖土機鏟斗1如圖6及圖7所示，在斗背板2的左右側(cè)接合斗側(cè) 面板3，此左右斗側(cè)板3的前端分別焊接側(cè)刃12，主刃板4在上述斗背板2 的下部前端橫穿接合，此主刃板4上按一定間距焊接組成多個斗齒5。
在圖6虛線是焊接部位的概略圖。
如此的傳統(tǒng)挖土機鏟斗l是以低電流重疊幾次進(jìn)行焊接，此方式因焊 接量少而只好把焊接部位重疊幾次。根據(jù)這些焊接部成為凸珠型，制造 管子而焊接時發(fā)生的熱，焊接周圍的組織發(fā)生變化，由此過多熔融母材。 從而發(fā)生與焊接端部連接的母材凹進(jìn)去的砍口(undercut)現(xiàn)象，耐久性低 而沖擊時存在破損的可能性。經(jīng)過幾次焊接而先焊接的部位和最后焊接 的部位之間存在冷卻速度之差，從而發(fā)生境界部和氣孔等。此砍口、境 界部、氣孔等成了發(fā)生裂縫(crack)的原因。
因此，如此的傳統(tǒng)挖土機鏟斗在作業(yè)過程中反復(fù)與土沙或石頭磨擦， 而易磨損側(cè)刃12或主刃板4并脫落，焊接部位頻繁被破損。
像這樣，從前使用的制管工法的挖土機鏟斗，其制造過程復(fù)雜。因焊接工藝造成的耐久性降低，進(jìn)行巖石山等的挖土作業(yè)時，鐵板將被撕 開而壽命短且大增維保產(chǎn)品費用。并且，因使用了一般的可焊接鐵板材 料，機械性質(zhì)受限制，而作業(yè)時易于被磨損。對沖擊弱而要頻繁更換， 由此加重了作業(yè)效率的降低和費用
發(fā)明內(nèi)容



圖l是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗的分離斜視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗斜視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗的結(jié)合斜視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗側(cè)面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的挖土機鏟斗的制造工藝圖。
圖6是傳統(tǒng)挖土機鏟斗的分離斜視圖。
圖7是傳統(tǒng)挖土機鏟斗的結(jié)合斜視圖。
附圖編號說明
100:鏟斗 110:斗背板
120:支撐板 130,131:左右斗側(cè)板
140,141:惻刃 150:〕字型主刃板
160:斗齒固定件 170:斗齒
具體實施例方式
參照附圖詳細(xì)說明以根據(jù)本發(fā)明鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊的挖 土機鏟斗及其制造方法的實例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗100的分離斜視圖。 圖2是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗100斜視圖。
6圖3是根據(jù)本發(fā)明的鑄造工法制作的挖土機鏟斗100的結(jié)合斜視圖。 圖4是側(cè)面圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的挖土機鏟斗的制造工藝圖。 圖6是傳統(tǒng)挖土機鏟斗的分離斜視圖。圖7是傳統(tǒng)挖土機鏟斗的結(jié)合 斜視圖。
根據(jù)本發(fā)明的挖土機鏟斗100如圖1至圖3所不，鑄造斗背板110和支 撐板120及左右斗側(cè)板130、 131，而一體化挖土機鏟斗IOO。在挖土機鏟 斗100左右斗側(cè)板130、 131的前端分別以螺釘和螺母固定鑄造側(cè)刃140、 141，使之可分離。在上述支撐板120下部前端，夾入鑄造的〕字型主刃 板150并橫穿形成，使之斗齒固定件160可分離。此主刃板150之間按一 定間距結(jié)合多個斗齒固定件160，在前端結(jié)合斗齒170,從而以一體化鑄 造方式組成結(jié)構(gòu)。
在此，結(jié)合在上述多個斗齒固定件160前端的斗齒170根據(jù)破開巖石 的用途、挖沙子等用途，其強度或磨損度可不同。如圖2所示，除了制造 的〕字型主刃板150、斗齒固定件160、斗齒170以外，其他部分以鑄造方 式-一體制作之后，根據(jù)需要利用螺釘和螺母結(jié)合在〕字型主刃板150的支 撐板120前端121或焊接結(jié)合。
并且，本發(fā)明為了把挖土機鏟斗100作為鑄造一體化制造可硬性優(yōu)秀 的高強度、耐磨鋼，把硅元素-鉻-鉬成分作為基礎(chǔ)，為了提高可硬性及耐 磨性，在此添加溴(B)，而制造高強度、高硬度、耐磨性優(yōu)秀的挖土機鏟 斗為好。
艮口，根據(jù)本發(fā)明第一實例的挖土機鏟斗100的主要合金元素及合金比 至少包括從C : 0.90重量百分比至1.35重量百分比，Si : 0.30重量百分比至 0.80重量百分比，Mn : 1 l重量百分比至14重量百分比，B : 0.005重量百分
比以下組成的群體中選擇的一個以上。剩余物是由與Fe制鋼時包括的異 物組成的高錳鋼。
說明根據(jù)本發(fā)明第一實例的各個鋼成分的設(shè)定理由。第一實例
C': O.卯 1.35重量百分比
決定特殊鋼強度、硬度的元素，尤其決定焊接性及韌性的元素。 雖然C含量越高越增加強度，但是會發(fā)生降低韌性的問題。 C含量低時，雖然增加了韌性，但是反而降低了強度。 考慮如此的特性，在本發(fā)明把空冷狀態(tài)作為標(biāo)準(zhǔn)，為了把目標(biāo)設(shè)定
抗張強度為60kgf/mnf以上、表面硬度值為HB 200以上，把C含量限制為
0.90 1.35重量百分比。
Si : 0.30 0.80重量百分比
在制鋼的時候為了起脫酸作用，適當(dāng)添加時抑制體(austenke)結(jié)晶 粒成長，并起固溶強化作用而提高強度。
但是，添加量未滿0.30%時，其效果微小。超出0.80%時，增加對韌 度的敏感性。
考慮這些問題限制為0.4 0.8重量百分比。
Mn : 11 ~ 14重量百分比
上述Mn提高可硬性及固溶強化效果，而增加強度或過多添加時，損 害焊接性。因此， 一般限制為0.5至L5重量百分比。
但是，在本發(fā)明鏟斗100不是根據(jù)焊接制造，而是根據(jù)鑄造工法制造。 因此，把上述Mn包括11 ~ 14重量百分比而熱處理時，提高可硬性而增 加強度。
B : 0.005重量百分比以下
極少量添加上述B也大增可硬性的元素。
一般與高張力鋼比較時，Cr含量低。未添加高價Ni和Mo的本發(fā)明， 為了確?？捎残?，必須添加B。
為了確?？捎残?，至少添加0.001%以上。若增加其含量，會降低可 硬性。因此，其添加量限制0.005%以下為好。上述錠鐵(ingot)至少包括從C : 0.17重量百分比至0.50重量百分比， Si : 0.30重量百分比至0.80重量百分比，Mn : 0.50重量百分比至1.60重量 百分比,B : 0.005重量百分比以下組成的群體中選擇的一個以上。剩余物 是以與Fe制鋼時包括的異物組成的鑄造用高張力碳素鋼。
像這樣，根據(jù)本發(fā)明實例的挖土機鏟斗100材料是添加耐磨性高的高 錳鋼或鑄造用高張力碳素鋼，B元素，而制造合金鋼。從而耐磨性、耐沖 擊性、耐久性等比現(xiàn)有的普通鋼板材好。
以下，參照圖5詳細(xì)說明如上述的合金鋼根據(jù)鑄造工法制造挖土機,產(chǎn) 斗的方法。
1、 鏟斗設(shè)計工藝SIOO
為了利用鑄造工法生產(chǎn)，考慮各鏟斗部位的厚度及形狀之后，設(shè)計 成一體型鑄造品結(jié)構(gòu)。
2、 木模、金屬模制作工藝SllO
然后，以木?；蚪饘倌＜庸づc根據(jù)上述辦法明的挖土機鏟斗形狀相 同的模子。
艮P，根據(jù)上述一體型設(shè)計圖，把鑄造方案按照合金元素可鑄鋼鑄造 的方案來設(shè)定。充分考慮間隔板(risers)大小及數(shù)量、設(shè)定位置、注入 口位置及形狀并制作。制作形狀為上下可分離的劃線平臺型和型芯(core) 等，進(jìn)行沙型鑄造工法時一部分型芯部以shell模子制作，而易于生產(chǎn)。
3、 鑄造工藝S120
接著把沙子作為型砂的鑄型箱里插入上述模子之后，沙型鑄造使之 形成澆口。沙型鑄造之后把上述模子從鑄型箱取出并形成空洞部。
把硅元素(Si)-鉻(Cr)-錳(Mn)作為基礎(chǔ)在此添加溴(B)，剩余物以與鐵 (Fe)制鋼時，不可避免地包括的異物組成的錠鐵在融解溫度160(TC至 165(TC加熱并注入到上述金屬模的空洞部之后，注入的錠鐵凝固之后分
9離鑄型箱和形狀物，然后把沙型鏟斗裝入電爐并在9oo'c至iio(rc溫度加 熱之后，浸漬在冷水里。
形成上述注入口和澆口的形狀物設(shè)在鑄型箱的上部之后，把硅元素
(Si)-鉻(Cr)-錳(Mn)作為基礎(chǔ)在此從上述注入口添加溴(B)，剩余物以與鐵 (Fe)制鋼時，不可避免包括的異物組成的錠鐵在融解溫度160(TC至1650
"C加熱的熔融金屬只按重量注入到鑄型箱，而填充空洞部。
如此注入的錠鐵凝固之后分離鑄型箱和形狀物，并生產(chǎn)沙型鏟斗。
4、 熱處理工藝S130
并且，如上述把沙型的上述未完成鏟斗裝入到電爐之后，在900 IIO(TC溫度加熱，并在冷水浸漬處理。
加熱溫度90(TC以下時，軋鋼時因阻抗變形的增加，造成過多的軋鋼 負(fù)荷。IIO(TC以上時，體(austenite)結(jié)晶粒異常成長而導(dǎo)致組織的不均 勻。因此，不僅損害韌性，因鋼中的固溶N增加，缺乏可硬性，而可降低 強度。
根據(jù)如此的熱處理加工，均勻鑄造過程中發(fā)生的應(yīng)力組織，提高韌 性并使加工容易。
5、 機械加工工藝S140
然后，為了把熱處理并噴丸處理的未完成鏟斗設(shè)在挖土機上，在鏜 孔加工機進(jìn)行組裝部上鏜孔(boring)、剖面、鉆孔(drill)、加工內(nèi)螺 紋等的機械加工。
6、 裝配工藝S150
然后，上述未完成鏟斗的經(jīng)過機械加工的鏟斗組裝部(lll)上裝配軸 襯、銷、螺釘?shù)炔考?br> 7、 涂裝工藝S160
然后，上述裝配完畢之后，洗滌干燥并涂裝涂料。工業(yè)應(yīng)用性
如上所述，本發(fā)明為了利用鑄造工法生產(chǎn)，考慮各鏟斗部位的厚度 及形狀之后，設(shè)計成一體型鑄造品結(jié)構(gòu)。添加特殊材料合金元素后以一 體型鑄造工法制造，而簡化了挖土機伊斗的制造工藝，并提高了對耐磨 及耐沖擊的機械性質(zhì)。由此本發(fā)明延長了產(chǎn)品壽命和提高品質(zhì)。
權(quán)利要求
1、一種以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊性挖土機鏟斗，其特征在于；鑄造斗背板110和支撐板120及左右斗側(cè)板130、131，而一體化挖土機鏟斗100。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊性挖土機 鏟斗，其特征在于；在挖土機鏟斗100左右斗側(cè)板130、 131的前端分別以 螺釘和螺母固定鑄造側(cè)刃140、 141，使之可分離，在上述支撐板120下部J 、-丄山刖順，夾入鑄造的〕字型主刃板150并橫穿形成，使之與斗齒固定件160可 分離，此主刃板150之間按一定間距結(jié)合多個斗齒固定件160，在前端結(jié) 合斗齒170，從而以一體化組成結(jié)構(gòu)。
3、 一種以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊性挖土機鏟斗，其特征在于； 以木模或金屬模加工與鏟斗形狀相同的模子，把沙子作為型砂的鑄型箱 里插入上述模子之后，沙型鑄造使之形成澆口，然后把上述模子從鑄型 箱取出并形成空洞部，把硅元素-鉻-錳作為基礎(chǔ)在此添加溴，剩余物以與 鐵制鋼時，不可避免地包括的異物組成的錠鐵在融解溫度1600'C至1650 "C加熱并注入到上述金屬模的空洞部之后，凝固注入的錠鐵之后分離鑄 型箱和形狀物，然后把沙型鏟斗裝入電爐并在90(TC至110(rC溫度加熱之 后，浸漬在冷水里，為了把噴丸處理的鏟斗設(shè)在挖土機上，組裝部上進(jìn) 行鏜孔、剖面、鉆孔、內(nèi)螺紋加工，上述組裝部上裝配軸襯、銷、螺釘 等部件之后，洗滌干燥并利用涂料涂表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊性挖土機鏟斗，其特征在于；上述錠鐵至少包括從C : 0.卯重量百分比至1.35重量 百分比，Si : 0.30重量百分比至0.80重量百分比，Mn : ll重量百分比至 14重量百分比，P : O.IO重量百分比以下，S :0.50重量百分比以下，B : 0.005重量百分比以下組成的群體中選擇的一個以上，剩余物是由與Fe制 鋼時包括的異物組成的高錳鋼。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊性挖土機 鏟斗，其特征在于；上述錠鐵至少包括從C : 0.17重量百分比至0.50重 量百分比，Si : 0.30重量百分比至0.80重量百分比，Mn : 0.50重量百分比 至1.60重量百分比，P : 0.030重量百分比以下，S : 0.030重量百分比以下, B:0.005重量百分比以下組成的群體中選擇的一個以上，剩余物是以與 Fe制鋼時包括的異物組成的鑄造用高張力碳素鋼。
6、 一種以鑄造工法制作的耐磨、耐沖擊性挖土機鏟斗，其特征在于； 包括利用木?；蚪饘倌＜庸づc鏟斗形狀相同模子的階段； 把沙子作為型砂的鑄型箱里插入上述模子之后，沙型鑄造使之形成 澆口的階段；沙型鑄造之后把上述模子從鑄型箱取出并形成空洞部的階段； 形成注入口和澆口的形狀物設(shè)在鑄型箱的上部之后，把硅元素-鉻-錳作為基礎(chǔ)在此從上述注入口添加溴，剩余物以與鐵制鋼時，不可避免地包括的異物組成的錠鐵在融解溫度i6oor至i65(rc加熱并注入，而填充空洞部的階段；凝固注入的錠鐵之后分離鑄型箱和形狀物，并生產(chǎn)沙型伊斗的階段；把上述鏟斗裝入電爐并在90(rC至110(TC溫度加熱之后，在冷水浸漬 處理的階段；為了把噴丸處理的鏟斗安裝在挖土機上，在鏜孔加工機進(jìn)行組裝部 上鏜孔、剖面、鉆孔、加工內(nèi)螺紋等的機械加工的階段；上述機械加工的鏟斗組裝部上裝配軸襯、銷、螺釘?shù)炔考碾A段；及上述裝配完畢之后，洗滌干燥并為了保護(hù)外部表面，利用涂料涂裝 表面的階段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以鑄造工法制作耐磨、耐沖擊的挖土機鏟斗及其制造方法。其特征在于，加工與鏟斗形狀相同的模子，鑄型箱里插入模子之后，鑄造而形成澆口。然后把模子從鑄型箱取出并形成空洞部，把鐵作為基礎(chǔ)的合金成份，在此添加溴而組成的錠鐵在融解溫度1600℃至1650℃加熱并注入到上述金屬模的空洞部之后，注入的錠鐵凝固之后分離鑄型箱，把鏟斗裝入電爐并在900℃至1100℃溫度加熱之后，浸漬在冷水里。為了把鏟斗設(shè)在挖土機上，組裝部上進(jìn)行鏜孔、剖面、鉆孔、內(nèi)螺紋加工，上述組裝部上裝配軸襯、銷、螺釘?shù)炔考螅礈旄稍锊⒗猛苛贤垦b表面。
文檔編號C22C38/04GK101591922SQ20081009779
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者李閨榮, 金鐘守 申請人:興真產(chǎn)業(yè)株式會社