CN104708291A - 铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法 - Google Patents

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郭永强
徐春国
万松
郑建
张亚
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21Presses specially adapted for extruding metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/20Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass railroad requirements, e.g. buffers

Abstract

本发明公开了一种铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,首先根据铁座材料及尺寸要求选取棒料或方料,通过锯床或剪床进行等尺寸下料;然后将下好的坯料进入中频感应加热炉进行加热,加热温度至材料的始锻温度,且温度均匀,将加热好的坯料,进入除氧化皮装置,去除加热坯料表面氧化皮,将处理后的坯料放入螺旋压力机预锻工位,进行预锻成形,预锻工位完成后坯料温降至满足材料终锻温度要求;之后将预制好的坯料放入多向挤压机中,通过四个方向的挤压实现铁座成形。采用模锻制坯及多向挤压的成形方式,通过变形量的合理分配成形出铁座新产品,能够批量制备出机械性能更加优良的锻造铁座产品。

Description

铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种材料加工工程中金属塑性成形技术,尤其涉及一种铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法。用于成形铁路道岔用铁座锻件产品。
背景技术
[0002] 铁座是铁路道岔上的重要配件,它焊接在铁轨支撑块上,钢轨左右各一块,使用时中间穿一 T型螺栓,通过弹条将钢轨压紧。在火车变轨过程中承受较大的纵向阻力,其机械性能随着高速铁路的迅猛发展要求越来也高。铁座现有成形工艺均为铸造成型,由于铸造工艺的原因,导致产品存在砂眼、粘砂、偏析、疏松、气孔、缩孔、夹渣、结疤等常见缺陷,在生产过程中铸件合格率很低,并且产品在使用过程中容易出现变形开裂情况,对列车运行造成安全隐患。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种变形量分配合理、能够批量制备、产品机械性能优良的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 本发明的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,包括步骤:
[0006] A、根据铁座材料及尺寸要求选取棒料或方料,通过锯床或剪床进行等尺寸下料;
[0007] B、将步骤A中下好的坯料,进入中频感应加热炉进行加热,加热温度至材料的始锻温度,且温度均匀;
[0008] C、将加热好的坯料,进入除氧化皮装置,去除加热坯料表面氧化皮;
[0009] D、将步骤C处理后的坯料放入螺旋压力机预锻工位,进行预锻成形,预锻工位完成后坯料温降至满足材料终锻温度要求;
[0010] E、将步骤D预制好的坯料放入多向挤压机中,挤压机主油缸下行实现上下模具的闭合,后侧油缸带动模具前行形成铁座锻件的封闭型腔,后侧动作完成后,侧向冲头两边同时进给,实现铁座成形,成形完成后,侧向模具、上模、后侧模具依次退回取出工件,完成整个成形。
[0011]由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,由于采用模锻制坯及多向挤压的成形方式,通过变形量的合理分配成形出铁座新产品,消除了传统铸件的一系列弊病,能够批量制备出机械性能更加优良的锻造铁座产品。
附图说明
[0012] 图la、图lb、图1c分别为本发明实施例中铁路道岔用铁座零件的主视、侧A-A向剖视、俯视结构示意图。
[0013] 图2a、图2b、图2c分别为本发明实施例中坯料一的主视、侧视、俯视结构示意图。
[0014] 图3a、图3b、图3c分别为本发明实施例中坯料二的主视、侧视、俯视结构示意图。
[0015] 图4a、图4b、图4c分别为本发明实施例中坯料三的主视、侧视、俯视结构示意图。
[0016]图5a为本发明实施例中多向挤压机模具的结构示意图。
[0017] 图5b为图5a的B-B向结构示意图。
[0018] 图中:
[0019] 17垫板 11右冲头 5内六角螺栓
[0020] 16导向销 10右冲头压板4左定位块
[0021] 15内六角螺栓9 右定位块 3左冲头压板
[0022] 14内六角螺栓8 下模具 2左冲头
[0023] 13内六角螺栓7 导向柱 I上模具
[0024] 12内六角螺栓6后侧模具
具体实施方式
[0025] 下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0026] 本发明的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其较佳的具体实施方式是:
[0027] 包括步骤:
[0028] A、根据铁座材料及尺寸要求选取棒料或方料,通过锯床或剪床进行等尺寸下料;
[0029] B、将步骤A中下好的坯料,进入中频感应加热炉进行加热,加热温度至材料的始锻温度,且温度均匀;
[0030] C、将加热好的坯料,进入除氧化皮装置,去除加热坯料表面氧化皮;
[0031] D、将步骤C处理后的坯料放入螺旋压力机预锻工位,进行预锻成形,预锻工位完成后坯料温降至满足材料终锻温度要求;
[0032] E、将步骤D预制好的坯料放入多向挤压机中,挤压机主油缸下行实现上下模具的闭合,后侧油缸带动模具前行形成铁座锻件的封闭型腔,后侧动作完成后,侧向冲头两边同时进给,实现铁座成形,成形完成后,侧向模具、上模、后侧模具依次退回取出工件,完成整个成形。
[0033] 所述步骤D中,预制坯料的形状有多种样式,形状简单的预制坯料采用一序锻造成形,形状复杂的预制坯料采用二序锻造成形。
[0034] 所述步骤E中,铁座成形的多向挤压机包含四个挤压方向,分别为上方、两侧、后方。
[0035] 在多向挤压过程中,通过四个方向模具的运行实现铁座闭式挤压成形,或采用两侧开式锻造在两侧形成飞边,通过后续切边成形完成。
[0036] 所述材料的始锻温度为1150_1180°C。
[0037] 所述除氧化皮装置包括高压水或机械除磷装置。
[0038] 本发明的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,消除了传统铸件的一系列弊病,通过采用锻造成形来提高该零件的性能。铁座为量大面广的一类产品为实现其锻件的批量生产,本发明能够批量制备出机械性能更加优良的锻造铁座产品。
[0039] 本发明采用模锻制坯及多向挤压的成形方式,通过变形量的合理分配成形出铁座新产品,该工艺已经通过实验验证,是一种切实可行的批量化生产铁座锻件成形新工艺。
[0040] 具体实施例:
[0041] 如图la、图lb、图1c所示,为典型的铁座,材质为:Q235钢。锻件重量:1.15kg。具体的实施步骤如下:
[0042] I)坯料加热
[0043] 锯切好的圆钢或方钢,通过输送装置,进入中频感应加热炉进行加热,加热温度至材料始锻温度1150-11800C,加热后工件温度要均匀,满足加热要求。
[0044] 2)除氧化皮
[0045] 加热后的工件外部覆盖一层氧化皮,通过高压水去除,也可采用其他去除氧化皮的方法。
[0046] 3)模锻制坯
[0047] 将加热后清理完氧化皮的方料,放入模锻凹模型腔,压机滑块下行完成压型工序,坯料外形图3a、图3b、图3c所示。
[0048] 4)多向挤压
[0049] 将预制好的坯料放入多向挤压机模具中,图5a、图5b所示的为实现多向挤压模具的结构示意图,压力机主油缸下行实现上下模具的闭合,后侧油缸带动模具前行形成铁座锻件的封闭型腔,后侧动作完成后,左右侧冲头两边同时进给,实现铁座成形。成形完成后,侧向模具、上模、后侧模具依次退回取出工件,完成整个成形。上方吨位630吨,两侧吨位各200吨,后方吨位100吨。
[0050] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其特征在于,包括步骤: A、根据铁座材料及尺寸要求选取棒料或方料,通过锯床或剪床进行等尺寸下料; B、将步骤A中下好的坯料,进入中频感应加热炉进行加热,加热温度至材料的始锻温度,且温度均匀; C、将加热好的坯料,进入除氧化皮装置,去除加热坯料表面氧化皮; D、将步骤C处理后的坯料放入螺旋压力机预锻工位,进行预锻成形,预锻工位完成后坯料温降至满足材料终锻温度要求; E、将步骤D预制好的坯料放入多向挤压机中,挤压机主油缸下行实现上下模具的闭合,后侧油缸带动模具前行形成铁座锻件的封闭型腔,后侧动作完成后,侧向冲头两边同时进给,实现铁座成形,成形完成后,侧向模具、上模、后侧模具依次退回取出工件,完成整个成形。
2.根据权利要求1所述的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其特征在于,所述步骤D中,预制坯料的形状有多种样式,形状简单的预制坯料采用一序锻造成形,形状复杂的预制坯料采用二序锻造成形。
3.根据权利要求2所述的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其特征在于,所述步骤E中,铁座成形的多向挤压机包含四个挤压方向,分别为上方、两侧、后方。
4.根据权利要求3所述的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其特征在于,在多向挤压过程中,通过四个方向模具的运行实现铁座闭式挤压成形,或采用两侧开式锻造在两侧形成飞边,通过后续切边成形完成。
5.根据权利要求1至4任一项所述的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其特征在于,所述材料的始锻温度为1150-1180°C。
6.根据权利要求1至4任一项所述的铁路道岔用铁座精密挤压成形的方法,其特征在于,所述除氧化皮装置包括高压水或机械除磷装置。
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