CN104259797A - 一种高铁用铁座的锻造方法 - Google Patents

一种高铁用铁座的锻造方法 Download PDF

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Abstract

一种高铁用铁座的锻造方法，包括以下步骤：选取16Ｍｎ的棒料，锯切下料得到锯切毛坯，将锯切毛坯加热到温度为1050-1150℃；然后预热锻造模具，将加热处理后得到的锯切毛坯放进锻造模具中进行锻造得到锻造毛坯，将锻造毛坯切去飞边，然后放进校平模具中进行弯曲校平得到高铁铁座锻件。本发明构思巧妙，填补了该零件不能锻造的技术空白；并且本发明各个锻造工序中温度的控制范围既保证了锻造过程中16Mn材料较好的塑性和较低的变形抗力，而且也保证了锻件的机械综合性能。

Description

一种高铁用铁座的锻造方法
技术领域
本发明涉及一种锻造方法，尤其是涉及一种高铁用铁座的锻造方法。
背景技术
铁座作为高速铁路稳定铁路钢轨的重要零件，对高速列车运行的安全性起着非常重要的作用。由于该零件的结构复杂，使用通常的锻造方法不能得到需要的高铁铁座锻件产品，因此现有技术中一般都采用铸钢，使用铸造的方法获得，但是由于铸造工艺的局限性，铁座容易出现缩松、气孔、晶粒粗大等缺陷，从而导致铁座的机械性能下降，给列车的运行带来安全隐患。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高铁用铁座的锻造方法，可以锻造出机械综合性能良好的高铁用铁座以满足高铁安全使用的要求。
本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高铁用铁座的锻造方法，包括以下步骤：
1）根据高铁铁座的目标尺寸选取材质为16Ｍｎ的棒料，然后对棒料锯切得到锯切毛坯；
2）将步骤1）准备好的锯切毛坯放进加热炉中进行加热处理，加热处理后锯切毛坯的温度为1050-1150℃；
3）、预热摩擦压力机的锻造模具，然后将步骤2）加热处理后得到的锯切毛坯放进所述的锻造模具中进行锻造得到锻造毛坯，本步骤中终锻温度为850-950℃；
４）、将步骤3）得到的锻造毛坯放进开式单点压力机的切边模具中进行切边，得到切边毛坯，本步骤中，终锻温度为800-900℃，且在该终锻温度范围内选用的温度要保证比步骤3）中选用的相应终锻温度低；
5）、将步骤4）中得到的切边毛坯放进冲床的校平模具中进行弯曲校平，得到终锻件，本步骤中，终锻温度为650-750℃。
优选地，步骤2）中，加热处理后，锯切毛坯的温度为1100℃。
优选地，步骤3）中，预热处理后的锻造模具温度在250-400℃之间。
优选地，：步骤3）中，终锻温度为900℃。
优选地，步骤5）中的终锻温度为700℃。
优选地，锯切棒料从加热炉出炉开始，到装进锻造模具完成，时间≤20秒。
优选地，在步骤5）后还具有一个喷丸处理的步骤，该步骤所用钢丸直径为0.8～1毫米，喷丸的时间为8分钟～12分钟。
优选地，所述的喷丸处理步骤中，喷丸的时间为10分钟。
     有益效果：
本发明采用锻造的方法，将坯料经过锻造工序制作出半成品（即步骤3）所得到的锻造毛坯）然后又经过步骤5）的弯曲校平工序，得到锻件铁座，构思巧妙，填补了该零件不能锻造的技术空白；并且本发明各个锻造工序中温度的控制范围既保证了锻造过程中16Mn材料较好的塑性和较低的变形抗力，而且也保证了锻件的机械综合性能。
附图说明
图1为本发明所锻造的锻件铁座的主视结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的右侧剖视图。
图4为本发明锻造工序原理图。
图5为本发明切边工序原理图。
图6为本发明的弯曲校平工序合模前原理图。
图7为本发明的弯曲校平工序合模锻造后原理图。
    图中，1、锻造上模，2、锻造毛坯，201、飞边、3、锻造下模，4、切边上模，5、切边下模，6、弯曲校平上模，7、切边毛坯，8、弯曲校平下模，9、终锻件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
实施例1：
一种高铁用铁座的锻造方法，包括以下步骤：
1）根据高铁铁座的目标尺寸选取材质为16Ｍｎ的棒料，然后对棒料锯切得到锯切毛坯；本工序可在金属切削带锯床上进行，为了提高锯切毛坯的质量，锯切坯料的端面斜度最好不大于2°。
2）将步骤1）准备好的锯切毛坯放进加热炉中进行加热处理，加热处理后锯切毛坯的温度为1050℃，加热炉可使用中频炉进行加热。
3）、预热摩擦压力机的锻造模具，使锻造模具的温度达到250℃；
然后将步骤2）加热处理后得到的锯切毛坯放进所述的锻造模具中进行锻造得到锻造毛坯，锯切棒料从加热炉出炉开始，到放进锻造模具装好，时间为20秒，本步骤中终锻温度为850℃，可使用630T摩擦压力机进行锻造，锻造原理图如图4所示。
４）、将步骤3）得到的锻造毛坯放进开式单点压力机的切边模具中进行切边，得到切边毛坯，本步骤中，终锻温度为800℃；本步骤可在63T开式单点压力机的模架上使用冲头和切边模进行切边，锻造原理图如图5所示。
5）、将步骤4）中得到的切边毛坯放进冲床的校平模具中进行弯曲校平，得到终锻件，本步骤中，终锻温度为650℃，本步骤可在63T冲床上进行，锻造原理图如图6和图7所示.
为了清理锻件表面的氧化皮，并进一步提高锻件铁座的机械性能，在步骤5）后还具有一个喷丸处理的步骤，该步骤所用钢丸直径为0.8毫米，喷丸的时间为8分钟，本步骤可使用Q3100抛丸机进行喷丸处理。
    实施例2：
一种高铁用铁座的锻造方法，包括以下步骤：
1）根据高铁铁座的目标尺寸选取材质为16Ｍｎ的棒料，然后对棒料锯切得到锯切毛坯；本工序可在金属切削带锯床上进行，为了提高锯切毛坯的质量，锯切坯料的端面斜度最好不大于2°。
2）将步骤1）准备好的锯切毛坯放进加热炉中进行加热处理，加热处理后锯切毛坯的温度为1100℃，加热炉可使用中频炉进行加热。
3）、预热摩擦压力机的锻造模具，使锻造模具的温度达到300℃；
然后将步骤2）加热处理后得到的锯切毛坯放进所述的锻造模具中进行锻造得到锻造毛坯，锯切棒料从加热炉出炉开始，到放进锻造模具装好，时间为18秒，本步骤中终锻温度为900℃，可使用630T摩擦压力机进行锻造，锻造原理图如图4所示。
４）、将步骤3）得到的锻造毛坯放进开式单点压力机的切边模具中进行切边，得到切边毛坯，本步骤中，终锻温度为850℃；本步骤可在63T开式单点压力机的模架上使用冲头和切边模进行切边，锻造原理图如图5所示。
5）、将步骤4）中得到的切边毛坯放进冲床的校平模具中进行弯曲校平，得到终锻件，本步骤中，终锻温度为700℃，本步骤可在63T冲床上进行，锻造原理图如图6和图7所示.
为了清理锻件表面的氧化皮，并进一步提高锻件铁座的机械性能，在步骤5）后还具有一个喷丸处理的步骤，该步骤所用钢丸直径为0.9毫米，喷丸的时间为10分钟，本步骤可使用Q3100抛丸机进行喷丸处理。
     实施例3：
一种高铁用铁座的锻造方法，包括以下步骤：
1）根据高铁铁座的目标尺寸选取材质为16Ｍｎ的棒料，然后对棒料锯切得到锯切毛坯；本工序可在金属切削带锯床上进行，为了提高锯切毛坯的质量，锯切坯料的端面斜度最好不大于2°。
2）将步骤1）准备好的锯切毛坯放进加热炉中进行加热处理，加热处理后锯切毛坯的温度为1150℃，加热炉可使用中频炉进行加热。
3）、预热摩擦压力机的锻造模具，使锻造模具的温度达到400℃；
然后将步骤2）加热处理后得到的锯切毛坯放进所述的锻造模具中进行锻造得到锻造毛坯，锯切棒料从加热炉出炉开始，到放进锻造模具装好，时间为16秒，本步骤中终锻温度为950℃，可使用630T摩擦压力机进行锻造，锻造原理图如图4所示。
４）、将步骤3）得到的锻造毛坯放进开式单点压力机的切边模具中进行切边，得到切边毛坯，本步骤中，终锻温度为900℃；本步骤可在63T开式单点压力机的模架上使用冲头和切边模进行切边，锻造原理图如图5所示。
5）、将步骤4）中得到的切边毛坯放进冲床的校平模具中进行弯曲校平，得到终锻件，本步骤中，终锻温度为750℃，本步骤可在63T冲床上进行，锻造原理图如图6和图7所示。
为了清理锻件表面的氧化皮，并进一步提高锻件铁座的机械性能，在步骤5）后可增加一个喷丸处理的步骤，该步骤所用钢丸直径为1毫米，喷丸的时间为12分钟，本步骤可使用Q3100抛丸机进行喷丸处理。
在实际应用过程中，还要注意对喷丸前的锻件进行外观检查，不能出现充不满、错差、折叠、疲劳纹、毛刺残余量过大或其他表面缺陷。
使用本发明进行锻件的批量生产时，还要注意，每锻一件后要用喷枪清理模具型腔氧化皮，并用水基石墨进行润滑。所用水基石墨中的石墨与水的比例为1：3～1：5。

Claims (8)

1.一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）根据高铁铁座的目标尺寸选取材质为16Ｍｎ的棒料，然后对棒料锯切得到锯切毛坯；
2）将步骤1）准备好的锯切毛坯放进加热炉中进行加热处理，加热处理后锯切毛坯的温度为1050-1150℃；
3）、预热摩擦压力机的锻造模具，然后将步骤2）加热处理后得到的锯切毛坯放进所述的锻造模具中进行锻造得到锻造毛坯，本步骤中终锻温度为850-950℃；
４）、将步骤3）得到的锻造毛坯放进开式单点压力机的切边模具中进行切边，得到切边毛坯，本步骤中，终锻温度为800-900℃，且在该终锻温度范围内选用的温度要保证比步骤3）中选用的相应终锻温度低；
5）、将步骤4）中得到的切边毛坯放进冲床的校平模具中进行弯曲校平，得到终锻件，本步骤中，终锻温度为650-750℃。
2.根据权利要求1所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：步骤2）中，加热处理后，锯切毛坯的温度为1100℃。
3.根据权利要求1所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：步骤3）中，预热处理后的锻造模具温度在250-400℃之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：步骤3）中，终锻温度为900℃。
5.根据权利要求1所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：步骤5）中的终锻温度为700℃。
6.根据权利要求1所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：锯切棒料从加热炉出炉开始，到装进锻造模具完成，时间≤20秒。
7.根据权利要求1所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：在步骤5）后还具有一个喷丸处理的步骤，该步骤所用钢丸直径为0.8～1毫米，喷丸的时间为8分钟～12分钟。
8.根据权利要求7所述的一种高铁用铁座的锻造方法，其特征在于：所述的喷丸处理步骤中，喷丸的时间为10分钟。
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