CN103769860A - 一种高速铁路桥梁支座的模锻成形方法 - Google Patents

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徐淑波
赵中魁
刘婷
景财年
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • B21J5/025—Closed die forging

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Abstract

本发明涉及一种高速铁路桥梁支座的模锻成形方法及模具，尤其是采用大型液压模锻机上采用模锻成形的精密锻造方法，克服现有机加工的高制造成本和底加工效率问题。整个工艺包括四个阶段。第一阶段制坯过程，主要包括钢坯铸造和加热；第二阶段预锻过程，将预制坯锻造成预锻件；第三阶段终锻工序，采用封闭飞边闭式锻造成形工艺。第四阶段热切边与整形过程。最终获得高精度的支座。本发明的优点在于采用大型模锻液压机一火锻造，不仅具有节材、节能、低成本及高效率等优势，而且在高速铁路桥梁支座的内部形成致密、均匀的材料组织，沿支座轮廓具有连续合理的金属流线，形成表面加工硬化层，从而大大提高高速铁路桥梁支座的疲劳寿命和强度。

Description

一种高速铁路桥梁支座的模锻成形方法
技术领域
本发明涉及一种高速铁路桥梁支座模锻工艺及模具技术，用于高速轮轨铁路桥梁、公路桥梁及轻轨桥梁领域。
背景技术
传统的高速铁路桥梁支座是采用传统的切削加工方法，材料利用率低，产品成本高。随着我国飞速发展的高速铁路事业，高速铁路几乎全部采用桥梁架设，对于高速铁路桥梁支座的需求量十分大，同时高速铁路安全性的要求对高速铁路桥梁支座产品性能和成本要求的不断提高,由于切削加工方法的高制造成本和底的加工效率，因此，科学与工程学界在努力寻求一些新的制造工艺。
高速铁路桥梁支座的模锻成形方法，以生产尽量接近高速铁路桥梁支座最终形状的产品，甚至完全提供成品桥梁支座为目标，不仅具有节材、节能、低成本等显著优势，而且可以提高桥梁支座的力学性能和加工性能。
    在高速铁路桥梁支座模锻工艺及模具中，在大型液压模锻机上采用模锻成形的精密锻造方法制造接近零件形状的精锻件，较传统的切削加工方法，材料利用率高，提高了生产的加工效率，获得的锻件力学性能和实用性更高。上述新工艺使高速铁路桥梁支座的模锻成形有着更高的生产效率，获得的零件的力学性能得到更大的提高，因此，高速铁路桥梁支座的模锻工艺及模具具有更加光明的使用价值与发展前景。
发明内容
本发明专利的目的是：针对高速铁路桥梁支座需要大量切削加工存在的不足，降低高速铁路桥梁支座加工的高制造成本和底的加工效率。本发明提供一种生产成本低、零件力学性能好的高速铁路桥梁支座模锻工艺，该工艺能够实现工件加热后的一次成形，采用大型模锻液压机一火锻造高速铁路桥梁支座，不仅具有节材、节能、低成本及高效率等显著优势，而且有助于在高速铁路桥梁支座的内部形成致密、均匀的材料组织，沿支座轮廓具有连续合理的金属流线，形成表面加工硬化层，从而大大提高高速铁路桥梁支座的疲劳寿命和强度。
为了解决上述技术问题，本发明专利的技术方案是：本发明一种高速铁路桥梁支座模锻工艺，包括制坯过程、预锻过程、终锻过程、热切边过程及整形过程四个相应的阶段。
第一阶段制坯过程，主要包括钢坯下料和压扁成形预制坯；第二阶段预锻过程，将预制坯锻造成预锻件，在预锻模中设置飞边槽，迫使金属充满预锻型腔；第三阶段为终锻工序，使预锻件继续变形得到合格的终锻件，终锻工序为封闭飞边闭式锻造成形工艺；最后进行第四阶段热切边及整形工艺，获得要求尺寸和精度的锻件，主要包括精密净成形达到所要求的高速铁路桥梁支座的尺寸和形状精度和力学性能。
本发明第三阶段终锻工序采用封闭飞边闭式锻造成形工艺的优点在于能实现分流锻造，能实现终锻时的分流锻造，材料向型腔部分填充的同时，向开在模具型腔外缘的飞边填充。从而使材料在充填型腔的过程中始终有自由流动的余地，从而提高型腔填充性，降低变形阻力和加工载荷。
采用此种方案，通过高速铁路桥梁支座模锻工艺，该新工艺可以实现高速铁路桥梁支座的成形加工，提高了该产品的加工效率节材和力学性能，同时该工艺具有节能和底成本等显著优势。
附图说明
下面是结合附图和实施例对本发明的具体实施方案进行详细地说明。
图1是一种高速铁路桥梁支座的热锻件图；
图2为本发明高速铁路桥梁支座的模具结构示意图；
上述图中的标记为：
图2为高速铁路桥梁支座模具的 1．模具上垫板，2.模具上模座，3.模具上楔，4.模具上模模块，5.导柱，6.模具下模模块，7. 模具下楔，8.顶料杆，9. 模具下模座，10.模座定位圆键，11.模具下垫板，12.顶料加长杆，13.设备滑块，14.T型螺母，15.M64螺杆，16.Φ64加厚平垫，17.M64螺母，18.模具定位键，19.模座定位长键，20.设备下工作台面，21上垫板2，22.主机内顶料杆。
本发明的有益效果是：本发明由于采用模锻工艺一体化成形技术，实现高速铁路桥梁支座的成形加工，提高了该产品的加工效率节材和力学性能，同时该工艺具有节能和底成本等显著优势。在第三阶段终锻通过采用封闭飞边闭式锻造成形工艺实现分流锻造，能实现终锻时的分流模锻，材料向型腔部分填充的同时，向开在模具型腔外缘的飞边填充。从而使材料在充填型腔的过程中始终有自由流动的余地，从而提高型腔填充性，降低变形阻力和加工载荷。
具体实施方式
图1给出了一种高速铁路桥梁支座的热锻件图。其锻造工艺如下：下料—预锻—终锻—热切边及整形共四个阶段。图2为本发明高速铁路桥梁支座的模具结构示意图，在此阶段，采用具有分流作用的模具结构，在终锻中将起到分流金属的作用。通过飞边分流增加对高速铁路桥梁支架毛坯材料的填充流动性，此过程的锻压力小，当模具闭合时，锻造完成获得符合铁路桥梁支架尺寸要求的毛坯，通过下顶出机构8、12、22，将毛坯顶出获得铁路桥梁支架模锻件，最终达到所要求的铁路桥梁支架零件的尺寸、形状精度和力学性能。 
本发明所需设备为80000KN以上液压机。

Claims (3)

1.一种高速铁路桥梁支座的模锻成形方法，以大型液压模锻机上采用模锻成形的精密锻造方法制造接近零件形状的精锻件，其特征是：整个工艺包括四个过程：制坯过程、预锻过程、终锻过程、热切边过程及整形过程四个相应的阶段。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路桥梁支座的模锻成形方法，其特征是：第三阶段终锻工序采用封闭飞边闭式锻造成形工艺，能实现终锻时的分流锻造，材料向型腔部分填充的同时，向开在模具型腔外缘的飞边填充；从而使材料在充填型腔的过程中始终有自由流动的余地，从而提高型腔填充性，降低变形阻力和加工载荷。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路桥梁支座的模锻成形方法，其特征是：采用模锻一体化成形方法，工件加热后的一次成形，采用大型模锻液压机一火锻造高速铁路桥梁支座，不仅具有节材、节能、低成本及高效率等显著优势，而且有助于在高速铁路桥梁支座的内部形成致密、均匀的材料组织，沿支座轮廓具有连续合理的金属流线，形成表面加工硬化层，从而大大提高高速铁路桥梁支座的疲劳寿命和强度。
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