CN102029352B - 一种铁路货车用压板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的铁路货车用压板的制造方法，通过下料、加热、锻造、以及抛丸步骤，解决了现有压板质量差的技术问题。其压板表面成型好，外观质量好，杜绝了铸造结构气孔、缩孔、缩松、夹砂等缺陷的产生。针对该方法设计改进的锻压模具不需制坯和预锻，效率高、质量好，原材料消耗少。
Description
技术领域
本发明涉及一种压板的制造方法，具体涉及一种铁路货车用压板的制造方法。
背景技术
压板是铁路货车的一个重要配件，其主要是罐体与底架端部上下连接结构的主要组成部分，同时，通过压板的压紧作用，防止罐体在运行过程中产生横向移动，所以铁路货车用压板本身具有较高的质量要求。现有铁路货车用压板的制造方法是铸造成型的方法，压板铸造采用的是砂型铸造，即水玻璃砂二氧化碳硬化工艺。
其存在以下主要缺点：
表面成型不良，外观质量差，气孔、缩孔、缩松等缺陷较多，造成这些缺陷的原因是铸件本身的结构，如四个凸台部位壁厚较大，钢水不容易补缩，容易产生缩孔、缩松等缺陷，使得成型配件内部组织较为疏松，且内部缺陷不易发现，严重影响了成型配件的质量，存在潜在的危害；另外压板造型过程需要下芯才能成型，铸型或者芯子在没有干透的情况下容易产生气孔缺陷，造型过程中，砂子清理不干净容易产生夹砂、掉砂等铸造缺陷，影响铸件的外观质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁路货车用压板的制造方法，其采用模锻成型的工艺方法，成型后压板质量较高，解决了背景技术中现有压板质量差的技术问题。
本发明的技术解决方案是：
一种铁路货车用压板的制造方法，其特殊之处在于，该方法包括以下步骤：
【1】下料步骤
1.1对原料切割下料，其技术尺寸为t25×265×440mm，得坯料备用；
【2】加热步骤
2.1将上述坯料分批量装入加热炉内；
2.2装炉时温度控制在500℃以下，坯料装炉后，保温7～15分钟；
2.3再加热至800℃，保温一段时间；
2.4再加热至始锻温度1100℃，再保温一段时间；该加热过程中，最高炉温控制在1150℃以下；
【3】锻造步骤
3.1将加热完成的坯料取出，并每件分别置于与压力机对接的锻压模具上进行锻压成型；
3.2将锻压成型的坯料取下，放置直至冷却；
【4】抛丸步骤
4.1采用抛丸整理机对锻件进行表面处理，直至其表面产生的氧化皮全部脱落，即得成品。
该方法还包括检验步骤，所述检验步骤具体是：得成品后，通过与压板热锻件图上锻件的数据要求进行对比，检验成品的技术指标合格与否，并挑选出完全符合技术指标的压板热锻件。
上述锻压模具为燕尾槽式结构；其模腔在深度方向增加0.75～1.5mm作为模腔补偿。这也是本发明特点之一，相对于现阶段铸造，这种模腔挤压形成的字更耐用。
上述2.3和2.4步骤中加热升温控制在40±5分钟的时间内；所述保温一段时间为5～7分钟。关于加热以及保温时间，它与原料材质有关，申请人根据长期积累的实践经验得出这一数据，实践证明这一数据足以保证实际要求。
上述锻压模的模腔在深度方向增加1mm作为模腔补偿为佳。
上述加热炉为燃油室式加热炉或燃气室式加热炉。
上述压力机为1600吨高能离合式螺旋压力机；所述抛丸整理机为双吊钩抛丸整理机。
上述锻压模具的模块材质为5CrNiMo的材料为佳。
上述坯料分批量装入加热炉内，其中批量是指50件。
上述原料材质为Q275A；其厚度为25mm。
本发明具有以下主要优点：
(1)表面成型好，外观质量好，杜绝了铸造结构气孔、缩孔、缩松、夹砂等缺陷的产生。因此，表面美观。
(2)模锻的配件内部组织较为致密，消除了内部缺陷。该方法制造的压板原材料采用板材，板材已经过轧辊多道次轧压变形，模锻成型过程中，材料在模腔内又被进一步的压实，微小的裂纹、气孔在高温和巨大的三向压应力下被焊合，疏松组织被进一步压实，内部晶粒细化，致使压板内部组织更加致密，材料的机械性能得到进一步的提高，消除了铸造材料存在的缺陷。
(3)针对该方法设计改进的锻压模具不需制坯和预锻，效率高、质量好，原材料消耗少。
附图说明
图1为本发明流程框图；
图2为压板结构示意图；
图3为压板上、下模结构示意图，其中①为下模，②为上模。
具体实施方式
本发明主要采取了以下几方面的措施：
(1)根据配件的形状，采用开式模锻，模具不设置飞边槽，不仅有利于配件的成型，而且更利于模具的加工和维修。
(2)模具采用镶块结构，模块选用5CrNiMo材料，热处理HBC42-46。
(3)模具选用燕尾槽和通用模座连接，参见图2。
(4)为了保证配件成型后，字体的强度和饱满度，在模腔设计时给予补偿，即深度方向增加0.75～1.5mm，以1mm为佳。
选用双吊钩抛丸整理机，对锻件进行表面处理，抛丸整理机具有生产率高，消耗低的优势。抛丸既能清理空冷后锻件表面产生的氧化皮，提高锻件的外观质量，同时，又能在产品表面层产生加工硬化从而提高产品的硬度。
检验：根据压板热锻件图，锻件长度420mm，厚度20mm凸台间距分别为330mm、110mm，按本锻造方法长度，壁厚以及凸台中心距均可一次性打击成型，并且成功地确保了尺寸的精确度且少有余量；工艺工序简单，劳动强度、成本低，生产效率高。
锻件压板属于平面弯曲、挤压成型的配件，就其外形和尺寸、体积和重量来讲都是典型的开式模锻模锻件，因此选用螺旋高能压力机上模锻生产，这样可以保证效率最高、质量最好，原材料消耗最少。
选择燃油室式加热炉根据压板产品材质以及加热时间的经验公式分析得出，每个压板加热所需时间为25～30min，而工人干一件需0.5min，因此燃油室式加热炉的坯料装炉量为50件最佳，装炉温度控制在500℃以下，坯料装炉后保温7～15分钟，加热约40min至800℃，保温5～7分钟，再加热约40min至始锻温度1100℃，保温5～7分钟，最高炉温控制在1150℃以下，
本发明具体通过以下步骤实现：
【1】下料步骤
采用手工切割下料，根据热锻件图且考虑到周遍无飞边槽，为确保长度及宽度方向能有足够余量所以选用坯料规格为：t25×265×440mm；
【2】加热步骤
2.1将上述坯料分批量装入燃油室式加热炉内；根据压板产品材质分析得出，坯料装炉量为50件；
2.2装炉时温度控制在500℃以下，坯料装炉后，保温7～15分钟；
2.3再加热约40分钟至800℃，保温5～7分钟；
2.4再加热约40分钟至始锻温度1100℃，再保温5～7分钟；该加热过程中，最高炉温控制在1150℃以下；有力地确保了坯料加热过程中不产生裂纹、不过热、不过烧、温度均匀、氧化脱碳少。
【3】锻造步骤
3.1将加热完成的坯料取出，并每件分别置于与压力机对接的锻压模具上进行锻压成型；
3.2再进行一次锻压成型的过程；
3.2将锻压成型的坯料取下，放置直至冷却；
锻件压板属于平面弯曲、挤压成型的配件，就其外形和尺寸、体积和重量来讲都是典型的开式模锻式模锻件，因此选用压力机上模锻生产，这样可以保证效率最高、质量最好，原材料消耗最少。
【4】抛丸步骤
4.1采用抛丸整理机对锻件进行表面处理，直至其表面产生的氧化皮全部脱落，即得成品。选用双吊钩抛丸整理机，对锻件进行表面处理，抛丸整理机具有生产率高，消耗低的优势，抛丸既能清理空冷后锻件表面产生的氧化皮，提高锻件的外观质量，同时，又能在产品表面层产生加工硬化从而提高产品的硬度。
本发明依据配件的材质、成型尺寸、字体高度、表面粗糙度等要求，经分析，配件的难点在于成型后字体的饱满度和圆台的成型及厚度方向尺寸的变化。针对以上难点，主要采取了以下措施：
(1)根据配件厚度方向的最大尺寸以及该材质锻后冷缩率，选用25mm厚的原材料；
(2)根据配件的形状，采用开式模锻的方法；(开式模锻是指模具的分模线垂直于锤头打击方向，随着锻模逐渐打靠，多余的金属由模膛纵向挤出)
(3)根据配件的投影面积和变形力，选用1600吨高能离合式螺旋压力机；
(4)根据配件的具体情况，设计专用模具，解决配件的成型和字体的饱满度。
在模具设计过程中，充分考虑了配件制造质量和制造成本之间的互融性。主要采取了以下几方面的措施：
(1)根据配件的形状，模具选用燕尾槽式结构(见附图)，取消飞边槽设置。不仅利于配件的成型，而且更利于模具的加工和维修。
(2)为了保证配件成型后，字体的强度和饱满度，在模腔设计时给予了补偿，即深度方向增加0.75～1.5mm。
(3)根据工艺方法，模块选用5CrNiMo材料。
Claims (10)
1.一种铁路货车用压板的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
【1】下料步骤
1.1对原料切割下料，其技术尺寸为t25×265×440mm，得坯料备用；
【2】加热步骤
2.1将上述坯料分批量装入加热炉内；
2.2装炉时温度控制在500℃以下，坯料装炉后，保温7～15分钟；
2.3再加热至800℃，保温一段时间；
2.4再加热至始锻温度1100℃，再保温一段时间；所述步骤2.4的加热过程中，最高炉温控制在1150℃以下；
【3】锻造步骤
3.1将加热完成的坯料取出，并每件分别置于与压力机对接的锻压模具上进行锻压成型；
3.2将锻压成型的坯料取下，放置直至冷却；
【4】抛丸步骤
4.1采用抛丸整理机对锻件进行表面处理，直至其表面产生的氧化皮全部脱落，即得成品。
2.根据权利要求1所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于，该方法还包括检验步骤，所述检验步骤具体是：得成品后，通过与压板热锻件图上锻件的数据要求进行对比，检验成品的技术指标合格与否，并挑选出完全符合技术指标的压板热锻件。
3.根据权利要求1所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于，所述锻压模具为燕尾槽式结构；其模腔在深度方向增加0.75～1.5mm作为模腔补偿。
4.根据权利要求1～3任一所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于：所述2.3和2.4步骤中加热升温控制在40±5分钟的时间内；所述保温一段时间为5～7分钟。
5.根据权利要求4所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于，所述锻压模具的模腔在深度方向增加1mm作为模腔补偿。
6.根据权利要求5所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于：所述加热炉为燃油室式加热炉或燃气室式加热炉。
7.根据权利要求6所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于：所述压力机为1600吨高能离合式螺旋压力机；所述抛丸整理机为双吊钩抛丸整理机。
8.根据权利要求7所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于：所述锻压模具的模块材质为5CrNiMo的材料。
9.根据权利要求8所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于：所述坯料分批量装入加热炉内，其中批量是指50件。
10.根据权利要求9所述铁路货车用压板的制造方法，其特征在于：所述原料材质为Q275A；其厚度为25mm。
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