專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械制造方法，具體地說(shuō)是一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法。
背景技術(shù)：
組合橋梁無(wú)論在國(guó)防上還是在搶險(xiǎn)救災(zāi)中以及其它緊急場(chǎng)合，愈來(lái)愈發(fā)揮它的重要作用，其長(zhǎng)度也愈來(lái)愈長(zhǎng)，有的幾公里甚至幾十公里。這里需要解決兩個(gè)基本問(wèn)題承重機(jī)件的結(jié)構(gòu)以及其組合方式。組合橋梁不僅承受靜載荷還要承受動(dòng)載荷，其穩(wěn)定性和可靠性的要求是相當(dāng)高的。對(duì)承重機(jī)件不僅要抗壓、抗拉，還要抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)一種桁架結(jié) 構(gòu)，才能滿足組合橋梁的需要。一種組合橋梁的桁架結(jié)構(gòu)，包括上弦、下弦、三根平行的左豎桿、中豎右豎桿和組成兩個(gè)棱形的斜桿以及在一端的固定在上弦與下弦上的陰頭而在另一端的固定在上弦與下弦上的陽(yáng)頭，陽(yáng)頭與陰頭上都有圓柱銷(xiāo)孔，該圓柱銷(xiāo)孔的尺寸相同;上弦與下弦用槽鋼制造，豎桿和斜桿用工字鋼制造；所有桿件的組合都用電焊焊接，形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。該桁架結(jié)構(gòu)的組合過(guò)程是，組裝時(shí)，只要將桁架結(jié)構(gòu)的陽(yáng)頭孔與相鄰的桁架結(jié)構(gòu)的陰頭孔對(duì)齊并插上圓柱銷(xiāo)即可。綜上所述，圓柱銷(xiāo)是核心部件，其質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)鋼橋的質(zhì)量和安全。圓柱銷(xiāo)的質(zhì)量好取決于有一種合理的選材和制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，。該方法不僅能提高圓柱銷(xiāo)的生產(chǎn)效率、降低原材料的損耗量及生產(chǎn)成本，而且圓柱銷(xiāo)具有耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊等特性、使用壽命長(zhǎng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明是一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，
(1)精制坯料將坯料30CrMnTi采用車(chē)床加工，下料長(zhǎng)度偏差不能相差O.5mm，端面垂直度不能超過(guò)O. 3mm，硬度控制在布氏硬度< 229HB ；
(2)粗車(chē)將上述坯料30CrMnTi進(jìn)一步加工，外圓留O.4 O. 6的加工余量；
(3)滲碳對(duì)加工后的坯料30CrMnTi在專(zhuān)門(mén)的滲碳爐中進(jìn)行表面滲碳，坯料30CrMnTi的厚度控制在I. O 2. O之間；
(4)淬火對(duì)上述述坯料30CrMnTi采用感應(yīng)加熱源設(shè)備和水基淬火液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行淬火，淬火溫度控制在820 1060°C之間；
(5)兩次高溫回火對(duì)上述述坯料30CrMnTi進(jìn)行高溫回火，在通常的回火爐中進(jìn)行，第一次回火溫度為670 700°C，采用水基淬火液作為冷卻介質(zhì)；第二次回火溫度為580 620°C，采用空氣冷卻；
(6)精車(chē)通過(guò)車(chē)床對(duì)所述兩次高溫回火后的坯料30CrMnTi外圓進(jìn)行切削加工后留O. 2 m m磨削余量；
(7)磨光通過(guò)磨床對(duì)精車(chē)后的坯料30CrMnTi進(jìn)行粗磨，半精磨，精磨三工序并采用砂輪進(jìn)行磨光，磨光使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)表面粗糙度Rs小于0.4 u m，目測(cè)不見(jiàn)螺旋印痕和振痕，磨光使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)的外圓控制在0 55+0. 0055+0. 05之間。本發(fā)明還采用了如下的參數(shù)
在精制坯料步驟中，所述坯料30CrMnTi的組份按重量百分含量計(jì)為C O. 24 O. 32%，Si O. 17 O. 37%, MnO. 80 I. 10，Cr I. O I. 30%, Ti:O. 04 O. 10%,允許殘余含量S ≤ O. 035 %，P ≤ O. 035%, Ni ≤ O. 030%, Cu ≤ O. 030%,以及余量 Fe。在淬火步驟中，淬火溫度的最佳溫度是880 V，水基淬火液優(yōu)選為德國(guó)生產(chǎn)的德潤(rùn)寶 FER0QUENCH 2000 淬火液。在兩次高溫回火步驟中，所述的第一次回火溫度的最佳溫度是690°C，所述的第二次回火溫度的最佳溫度是590°C。在磨光步驟中，砂輪對(duì)應(yīng)于粗磨、半精磨、精磨三工序的砂粒度分別為120號(hào)、240號(hào)和360號(hào)。本發(fā)明具有顯著的特點(diǎn)(I)對(duì)坯料采用車(chē)床加工，可以把桁架銷(xiāo)長(zhǎng)度控制在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)，圓鋼的端面就不需要再次金加工，節(jié)省了一道車(chē)加工工序。(2)精制坯料采用車(chē)床完成，并將坯料硬度控制在布氏硬度< 229HB。采用這樣的坯料后，強(qiáng)度高、淬透性高、主要用于滲碳鋼、滲碳后可降溫直接淬火、彎曲強(qiáng)度較高、耐磨性能好，淬火后經(jīng)高溫回火或調(diào)質(zhì)后切削性能中等。(3)該材質(zhì)通過(guò)滲碳880°C淬火和熱處理200°C回火以后，HRC硬度可以達(dá)到36-42，安裝在鋼橋上完全滿足所需要的載荷。(4)本發(fā)明采用表面滲碳，一方面設(shè)備投資小，而且該設(shè)備加工速度快，有利于提高生產(chǎn)效率，另一方面能保證后圓柱銷(xiāo)芯部的韌行和表面的硬度。(5)本發(fā)明由于采用水基淬火液作為冷卻介質(zhì)并配合合理的淬火溫度，使得淬火后圓柱銷(xiāo)的的淬火質(zhì)量相比于現(xiàn)有的熱處理工藝更為優(yōu)良，并且大大提高了生產(chǎn)安全性，減少了污染，而且不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有的使用油作為冷卻介質(zhì)的淬火工藝，其容易發(fā)生的在淬火時(shí)油液起火、產(chǎn)生大量煙霧并嚴(yán)重污染環(huán)境，可能傷害操作人員身體健康的事件發(fā)生。(6)本發(fā)明中淬火溫度優(yōu)選為880°C。在本發(fā)明中，所述的兩次高溫回火步驟在通常的回火爐中進(jìn)行，第一次回火溫度優(yōu)選為690°C，采用水基淬火液作為冷卻介質(zhì)；第二次回火溫度優(yōu)選為590°C，采用空氣冷卻。采用這樣的方法后，使得回火后的圓柱銷(xiāo)具有很高的韌性和足夠的強(qiáng)度，具備綜合的優(yōu)良機(jī)械性能，從而大大提高了其使用壽命，保證了橋梁的安全性。(7)精車(chē)采用車(chē)床完成，由于粗車(chē)、精車(chē)的兩步驟采用同一設(shè)備加工，因而減少了設(shè)備投資，節(jié)省了生產(chǎn)成本。本發(fā)明不僅能提高圓柱銷(xiāo)的生產(chǎn)效率、降低原材料的損耗量及生產(chǎn)成本，而且圓柱銷(xiāo)具有耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊等特性、使用壽命長(zhǎng)，以手工改為了機(jī)械自動(dòng)化加工，這樣在外觀光潔度質(zhì)量方面提高了一級(jí)，精確度也得到了更好保證，超越了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)所需的要求。


圖I為本發(fā)明制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。如圖I所示，本發(fā)明的一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法包括以下步驟
(1)精制坯料將坯料30CrMnTi采用車(chē)床加工，下料長(zhǎng)度偏差不能相差O.5mm，端面垂直度不能超過(guò)O. 3mm，硬度控制在布氏硬度< 229HB，所述坯料30CrMnTi的組份按重量百分含量計(jì)為 C O. 24 O. 32%, Si O. 17 O. 37%, MnO. 80 I. 10, Cr I. O I. 30%, Ti: O. 04 O. 10%，允許殘余含量S 彡 O. 035 %, P ( O. 035%, Ni ( O. 030%, Cu ( O. 030%,以及余量 Fe。對(duì)坯料采用車(chē)床加工，可以把桁 架銷(xiāo)長(zhǎng)度控制在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)，圓鋼的端面就不需要再次金加工，節(jié)省了一道車(chē)加工工序。精制坯料采用車(chē)床完成，并將坯料硬度控制在布氏硬度< 229HB。采用這樣的坯料后，強(qiáng)度高、淬透性高、主要用于滲碳鋼、滲碳后可降溫直接淬火、彎曲強(qiáng)度較高、耐磨性能好，淬火后經(jīng)高溫回火或調(diào)質(zhì)后切削性能中等；
(2)粗車(chē)將上述坯料30CrMnTi進(jìn)一步加工，外圓留O.4 O. 6的加工余量；
(3)滲碳對(duì)加工后的坯料30CrMnTi在專(zhuān)門(mén)的滲碳爐中進(jìn)行表面滲碳，坯料30CrMnTi的厚度控制在I. O 2. O之間。采用表面滲碳，一方面設(shè)備投資小，而且該設(shè)備加工速度快，有利于提高生產(chǎn)效率，另一方面能保證后圓柱銷(xiāo)芯部的韌行和表面的硬度；
(4)淬火對(duì)上述述坯料30CrMnTi采用感應(yīng)加熱源設(shè)備和水基淬火液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行淬火，淬火溫度控制在820 1060°C之間，淬火溫度的最佳溫度是880°C，水基淬火液優(yōu)選為德國(guó)生產(chǎn)的德潤(rùn)寶FER0QUENCH 2000淬火液。該材質(zhì)通過(guò)滲碳880°C淬火和熱處理200°C回火以后，HRC硬度可以達(dá)到36-42，安裝在鋼橋上完全滿足所需要的載荷。由于采用水基淬火液作為冷卻介質(zhì)并配合合理的淬火溫度,使得淬火后圓柱銷(xiāo)的的淬火質(zhì)量相比于現(xiàn)有的熱處理工藝更為優(yōu)良，并且大大提高了生產(chǎn)安全性，減少了污染，而且不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有的使用油作為冷卻介質(zhì)的淬火工藝，其容易發(fā)生的在淬火時(shí)油液起火、產(chǎn)生大量煙霧并嚴(yán)重污染環(huán)境，可能傷害操作人員身體健康的事件發(fā)生；
(5)兩次高溫回火對(duì)上述述坯料30CrMnTi進(jìn)行高溫回火，在通常的回火爐中進(jìn)行，第一次回火溫度為670 700°C，采用水基淬火液作為冷卻介質(zhì)；第二次回火溫度為580 620°C，采用空氣冷卻。第一次回火溫度優(yōu)選為690°C，第二次回火溫度優(yōu)選為590°C。采用這樣的方法后，使得回火后的圓柱銷(xiāo)具有很高的韌性和足夠的強(qiáng)度，具備綜合的優(yōu)良機(jī)械性能，從而大大提高了其使用壽命，保證了橋梁的安全性；
(6)精車(chē)通過(guò)車(chē)床對(duì)所述兩次高溫回火后的坯料30CrMnTi外圓進(jìn)行切削加工后留O. 2 m m磨削余量；
(7)磨光通過(guò)磨床對(duì)精車(chē)后的坯料30CrMnTi進(jìn)行粗磨，半精磨，精磨三工序并采用砂輪進(jìn)行磨光，磨光使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)表面粗糙度Rs小于0.4 u m，目測(cè)不見(jiàn)螺旋印痕和振痕，磨光使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)的外圓控制在<2 55+0. 00 <2 55+0. 05之間，砂輪對(duì)應(yīng)于粗磨、半精磨、精磨三工序的砂粒度分別為120號(hào)、240號(hào)和360號(hào)。精車(chē)采用車(chē)床完成，由于粗車(chē)、精車(chē)的兩步驟采用同一設(shè)備加工，因而減少了設(shè)備投資，節(jié)省了生產(chǎn)成本。以下以生產(chǎn)直徑為55 + O. 05 mm長(zhǎng)度為例，進(jìn)行具體說(shuō)明。(I)精制坯料，桁架銷(xiāo)在金加工方面也比較特殊下料長(zhǎng)度偏差不能相差O. 5mm,端面垂直度不能超過(guò)O. 3_，對(duì)于此道工序，常規(guī)的帶鋸床難以達(dá)到，所以采用車(chē)床加，可以把桁架銷(xiāo)長(zhǎng)度控制在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi)，圓鋼的端面就不需要再次金加工，節(jié)省了一道車(chē)加工工序。所述精制坯料采用車(chē)床完成，并將坯料硬度控制在布氏硬度< 229HB(2)粗車(chē)，外圓控制在0 55+0. 4055+0.60之間。加工后，使其圓度達(dá)到O. 2m，直線度小于5mm,粗糙度Rs小于6. 3um。(3)滲碳，對(duì)粗加工后的坯料，進(jìn)行表面滲碳，是在專(zhuān)門(mén)的滲碳爐中進(jìn)行，滲碳的厚度在I. O 2. O之間。(4)淬火采用感應(yīng)加熱源設(shè)備和 水基淬火液作為冷卻介質(zhì)，淬火溫度為1030°C。所述的水基淬火液選用德國(guó)生產(chǎn)的德潤(rùn)寶FER0QUENCH 2000淬火液，使用濃度為10%，溶液溫度控制在20°C內(nèi)，并通過(guò)攪拌系統(tǒng)對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，使溶液均勻，從而保證淬火的均勻度和液溫的均勻度。(5)兩次高溫回火，對(duì)淬火后的坯料進(jìn)行兩次高溫回火，采用的設(shè)備為臥式回火，爐溫從室溫至700°C可控，溫度精度為正負(fù)1°C，爐溫均勻性為正負(fù)3°C，坯料的實(shí)際加熱溫度控制在580 640°C之間；第一次回火溫度為690°C，采用水基淬火液作為冷卻介；第二次回火溫度為590°C，采用空冷。(6)精車(chē)，外圓控制在0 55+0. 10 0 55+0.20之間。加工后，使其不柱度小O. 10，不直度小于O. 05，表面粗糙度Rs小于6. 3 u m。(7)磨光，采用磨床完成；通過(guò)磨床對(duì)精車(chē)后的坯料進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨三工序并采用砂輪進(jìn)行磨光，所述砂輪對(duì)應(yīng)于粗磨、半精磨、精磨三工序的砂粒度分別為120號(hào)、240號(hào)以及360號(hào)；采用這樣的方法后，能使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)的外圓控制在C55+0. 0055+0.05之間，表面粗糙度Rs小于O. 4u m，目測(cè)不見(jiàn)螺旋印痕和振痕。
權(quán)利要求
1.一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，其特征在于包括以下步驟 (1)精制坯料將圓柱形的坯料30CrMnTi采用車(chē)床加工，下料長(zhǎng)度偏差不能相差O.5mm，端面垂直度不能超過(guò)O. 3mm，硬度控制在布氏硬度< 229HB ； (2)粗車(chē)將上述坯料30CrMnTi進(jìn)一步加工，外圓留O.4 O. 6的加工余量； (3)滲碳對(duì)加工后的坯料30CrMnTi在專(zhuān)門(mén)的滲碳爐中進(jìn)行表面滲碳，坯料30CrMnTi的厚度控制在I. O 2. O之間； (4)淬火對(duì)上述坯料30CrMnTi采用感應(yīng)加熱源設(shè)備和水基淬火液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行淬火，淬火溫度控制在820 1060°C之間； (5)兩次高溫回火對(duì)上述述坯料30CrMnTi進(jìn)行高溫回火，在通常的回火爐中進(jìn)行，第一次回火溫度為670 700°C，采用水基淬火液作為冷卻介質(zhì)；第二次回火溫度為580 620°C，采用空氣冷卻； (6)精車(chē)通過(guò)車(chē)床對(duì)所述兩次高溫回火后的坯料30CrMnTi外圓進(jìn)行切削加工后留O.2 m m磨削余量； (7)磨光通過(guò)磨床對(duì)精車(chē)后的坯料30CrMnTi進(jìn)行粗磨，半精磨，精磨三工序并采用砂輪進(jìn)行磨光，磨光使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)表面粗糙度Rs小于0.4 u m，磨光使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)的外圓控制在0 55+0. 0055+0.05之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，其特征在于 在步驟(I)中，所述坯料30CrMnTi的組份按重量百分含量計(jì)為C O. 24 O. 32%、SiO. 17 O. 37%、MnO. 80 I. 10、Cr I. O I. 30%、Ti:O. 04 O. 10%,允許殘余含量S≤ O. 035 %、P ≤ O. 035%、Ni≤ O. 030%、Cu≤ O. 030%,以及余量 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，其特征在于 在步驟(4)中，淬火溫度的最佳溫度是880 V，水基淬火液優(yōu)選為德國(guó)生產(chǎn)的德潤(rùn)寶FEROQUENCH 2000 淬火液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，其特征在于在步驟(5)中，所述的第一次回火溫度的最佳溫度是690°C，所述的第二次回火溫度的最佳溫度是 590 0C ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，其特征在于在步驟(7)中，砂輪對(duì)應(yīng)于粗磨、半精磨、精磨三工序的砂粒度分別為120號(hào)、240號(hào)和360號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于桁架片的圓柱銷(xiāo)的制造方法，采用如下步精制坯料，粗車(chē)，滲碳，淬火，兩次高溫回火，精車(chē)，磨光。坯料為30CrMnTi；滲碳是表面滲碳，淬火采用感應(yīng)加熱源設(shè)備和水基淬火液作為冷卻介質(zhì)，溫度為1030℃。兩次高溫回火在回火爐中進(jìn)行，第一次回火溫度為670～700℃，水基淬火液作為冷卻介質(zhì)；第二次回火溫度為580～620℃，空氣冷卻；精車(chē)外圓控制在￠55+0.10～￠55+0.20之間。磨光采用磨床完成,使加工出來(lái)的圓柱銷(xiāo)表面粗糙度Rs小于0.4um，外圓控制在￠55+0.00～￠55+0.05之間，目測(cè)不見(jiàn)螺旋印痕和振痕。該方法不僅能提高生產(chǎn)效率、降低原材料的損耗量及生產(chǎn)成本，而且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)出的圓柱銷(xiāo)使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C21D1/18GK102632365SQ201210072479
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者葉國(guó)清, 楊國(guó)偉 申請(qǐng)人:常州金馬交通工程設(shè)備有限公司