CN102601279B - 采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，包括以下步骤：a、将钢锭或轧棒坯切断，由此得到坯料；b、将步骤a得到的坯料放入加热炉中，加热至1180℃；c、对加热好的坯料进行锻造、冲孔处理，得到带孔圆板坯；d、将步骤c得到的带孔圆板坯加热至1180℃；e、摆轧成形：在1250吨摆轧机的上车轮模具表面涂上高温润滑剂，将加热好的带孔圆板坯放入模具内，启动摆轧机，将坯件摆轧成形；f、等温热处理：将成形后的坯件放入热处理炉内进行等温处理，处理后成为成品锻坯件，进入后续机加工工序。本发明采用上述工艺，能减少加工工序较少，提高效率，同时，操作过程中振动小，噪声低。
Description
技术领域
本发明涉及火车轮坯制造领域，具体是采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺。
背景技术
火车车轮由紧固车轴的轮毂、与钢轨接触的轮辋及连接两者的辐板三部分构成，其踏面直径一般在700mm以上，重量在300kg以上。 传统的火车车轮的大致制造工艺是钢锭切割、折断成钢坯，经锻造轧制后，再热处理、机加工而成。其中，锻造轧制部分的工艺流程为：将加热好的钢坯先在第一台30MN水压机镦粗、压痕，再在第二台80MN水压机上模锻成形，接着在火车车轮轧机上轧制成火车车轮形状，最后在第三台30MN水压机上冲孔、压弯及整形，该锻轧线生产率最高可达每小时100件。传统的制造工艺需要多工序变形和专用车轮轧机，同时还需要大型的生产线，投资较大。 传统的火车车轮制造工艺存在的问题： 1、火车车轮轧机用于火车车轮扩径、辐板延展、轮辋和踏面的成形，其结构形式为卧式，整体设计不合理，刚度差，液压控制系统有缺陷，轧制时不稳定，轮坯摆动严重，易产生偏心(即轮毂与轮辋中心的偏差)，偏心量在6mm以上，有时甚至高达14mm。 2、水压机用于轮辋冲孔、辐板压弯、轮辋内径修整和轮毂偏心的矫正，其下工作台为移动式结构，定位不准确，冲孔时易发生撕裂现象；压弯方式不合理，易造成辐板形状不准确，而且无法对轮辋外径的尺寸矫正，不能减少偏心量。为了保证成品尺寸精度，只得采用加大坯重、增加机加工余量的方法，坯重增加25kg左右，有时可达50kg以上，增加了金属消耗和能耗。
3、传统锻造方式震动大，粉尘、噪声也大，工人劳动环境差。
发明内容
本发明提供了采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，解决了以往的火车轮坯制造工艺整体设计不合理，刚度差，液压控制系统有缺陷，轧制时不稳定，轮坯摆动严重，易产生偏心；定位不准确，冲孔时易发生撕裂现象；压弯方式不合理，易造成辐板形状不准确，同时，传统锻造方式震动大，粉尘、噪声也大，工人劳动环境差的问题。
本发明为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：1、采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，包括以下步骤：
a、将钢锭或轧棒坯切断，由此得到坯料；
b、将步骤a得到的坯料放入加热炉中，加热至1180℃；
c、对加热好的坯料进行锻造、冲孔处理，得到带孔圆板坯；
d、将步骤c得到的带孔圆板坯加热至1180℃；
e、摆轧成形：在1250吨摆轧机上的车轮模具表面涂上高温润滑剂，将加热好的带孔圆板坯放入模具内，启动摆轧机，将坯件摆轧成形；
f、等温热处理：将成形后的坯件放入热处理炉内进行等温处理，处理后成为成品锻坯件，进入后续机加工工序。
所述步骤a的具体操作是：采用锯床将钢锭或轧棒坯锯成φ350×571mm的坯料。
所述步骤c中的冲孔处理的具体操作是：在锻锤上将坯料锻成外径φ830mm、内径φ160mm、厚度97mm的带孔圆板坯。
所述步骤e的具体操作是：
e1、将1250吨摆轧机上的上、下模具用加热器及冷却液使其保持在300～350℃；
e2、在上、下模具上喷足够的高温润滑剂；
e3、将加热到锻造温度的坯料放入下模具内；
e4、快速升起下模具与旋转的上模具接触，送进工件到位3～5秒后快速降下下模具；
e5、顶出坯件。
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
（1）本发明与传统的整体锻造工艺相比，工序较少，且摆辗变形力为一般整体变形力的1/5～1/20，因此相比传统工艺，本发明更省力，更节能。
（2）本发明的工作条件好，摆辗属于静压成形，振动小、噪声低，工人劳动生产的环境相对较好。
（3）本发明实现过程中所用设备较少，且占地面积小，生产效率较高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，包括以下步骤：
a、将钢锭或轧棒坯切断，由此得到坯料；
b、将步骤a得到的坯料放入加热炉中，加热至1180℃；
c、对加热好的坯料进行锻造、冲孔处理，得到带孔圆板坯；
d、将步骤c得到的带孔圆板坯加热至1180℃；
e、摆轧成形：在1250吨摆轧机上的车轮模具表面涂上高温润滑剂，将加热好的带孔圆板坯放入模具内，启动摆轧机，将坯件摆轧成形；
f、等温热处理：将成形后的坯件放入热处理炉内进行等温处理，处理后成为成品锻坯件，进入后续机加工工序。
本实施例的步骤a的具体操作是：采用锯床将钢锭或轧棒坯锯成φ350×571mm的坯料。
本实施例的步骤c中的冲孔处理的具体操作是：在锻锤上将坯料锻成外径φ830mm、内径φ160mm、厚度97mm的带孔圆板坯。
本实施例的步骤e的具体操作是：
e1、将1250吨摆轧机上的上、下模具用加热器及冷却液使其保持在300～350℃，使模具处于最佳工作状态；
e2、在上、下模具上喷足够的高温润滑剂，减少锻件与模具的摩擦力，减小脱模力，延长模具的使用寿命；
e3、将加热至1180℃的坯料用机械手平放入下模内；
e4、快速升起下模具与旋转的上模具接触，送进工件摆轧到位后保压3～5秒，使锻件尽可能充满型腔，然后快速降下下模具；
e5、顶出坯件。
如上所述，则能很好地实现本发明。
Claims (3)
1.采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a、将钢锭或轧棒坯切断，由此得到坯料；
b、将步骤a得到的坯料放入加热炉中，加热至1180℃；
c、对加热好的坯料进行锻造、冲孔处理，得到带孔圆板坯；
d、将步骤c得到的带孔圆板坯加热至1180℃；
e、摆轧成形：在1250吨摆轧机上的车轮模具表面涂上高温润滑剂，将加热好的带孔圆板坯放入模具内，启动摆轧机，将坯件摆轧成形；
f、等温热处理：将成形后的坯件放入热处理炉内进行等温处理，处理后成为成品锻坯件，进入后续机加工工序；
所述步骤e的具体操作是：
e1、将1250吨摆轧机上的上、下模具用加热器及冷却液使其保持在300～350℃；
e2、在上、下模具上喷足够的高温润滑剂；
e3、将加热到锻造温度的坯料放入下模具内；
e4、快速升起下模具与旋转的上模具接触，送进工件到位3～5秒后快速降下下模具；
e5、顶出坯件。
2.根据权利要求1所述的采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，其特征在于：所述步骤a的具体操作是：采用锯床将钢锭或轧棒坯锯成φ350×571mm的坯料。
3.根据权利要求1所述的采用摆轧成形技术的火车轮坯制造工艺，其特征在于：所述步骤c中的冲孔处理的具体操作是：在锻锤上将坯料锻成外径φ830mm、内径φ160mm、厚度97mm的带孔圆板坯。
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