CN109047634A - 一种槽型轨的异型接头的锻压模具和锻压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种槽型轨的异型接头的锻压模具和锻压工艺，锻压模具包括上压模块、底模、抽板、左滑块模和右滑块模，所述底模上面设有与槽型轨的轨头顶部相对应的定位槽，所述上压模块具有梯形凹槽，所述梯形凹槽顶部具有容纳所述抽板顶部的抽板槽，所述抽板底部与所述异型接头成型后的轨底底面形状相配合，所述左滑块模和所述右滑块模位于所述底模上，外侧与有与所述梯形凹槽的侧斜面相配合的斜外侧面，所述左滑块模和所述右滑块模朝内侧具有与锻压后异型接头的轨腰两侧形状相配合的成型部。使用本发明加工所用的能耗较低，设备成本低，加工方便，所需时间短。

Description

一种槽型轨的异型接头的锻压模具和锻压工艺

技术领域

本发明涉及轨道领域，具体涉及一种槽型轨的异型接头的锻压模具和锻压工艺。

背景技术

优先发展公共交通是我国重要的交通发展战略，现代有轨电车作为中间层次公共交通系统以其人性化、大容量、环保、节能、现代的特征成为公共交通发展的必然趋势。

在现代有轨电车的轨道系统中，其正线主要采用槽型钢轨。在现代有轨电车采用绿化铺装、硬化铺装等不同铺装形式的条件下，槽型轨可有效起到铺装与轮轨的隔离作用保护铺装结构同时其轨唇可起到护轨作用从而提高有轨电车运营可靠性。考虑到经济性和技术性要求，现代有轨电车在车场线主要采用50kg/m钢轨，是一种工字轨。在一些线路节点，需将槽型钢轨与上述的工字轨进行连接。现有的不同钢轨轨型的连接方法主要有两种，异形鱼尾夹板连接法和不同钢轨轨型焊接法。

1.异形鱼尾夹板连接法

对于异形鱼尾夹板连接法，由于现代有轨电车不同轨型的高度断面不同，连接点产生的应力集中，而制造工艺复杂，其强度不如普通鱼尾板，常出现断裂状况，严重危及行车安全。

2.不同钢轨轨型焊接法

对于不同钢轨轨型焊接法，其需要采用异形焊点，将具有一定高度差的两种不同型号的钢轨焊接在一起。由于目前这种异形焊接工艺尚不成熟，焊接接头韧性差，力学性能与钢轨母材相差大，应力集中效应明显，在碎石道床等差异沉降较大的结构处易发生裂纹，甚至断裂的情况，严重危及行车安全。对于该种方法连接的地段往往需要采用整体道床等造价高昂的结构方案，经济性差，且要求对车辆通过速度进行限制，影响现代有轨电车运营效率。

如申请号201520006789.1的实用新型专利公开了一种用于现代有轨电车不同轨型间连接的过渡轨，通过两端采用槽形轨轨头和一工字轨轨头以便于分别焊接连接所述槽型轨和工字轨，在中间过渡段采用斜面过渡连接，该结构虽令焊接连接的强度和可靠性得到了一定提高，但是在接头车辆由于斜面过渡，运行稳定性下降，更重要的是这种过渡轨必须单独制造，轨道两端的轨头结构不同，因此制造难度较大，还需要设计制造对应的设备和模具，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种槽型轨的异型接头的锻压模具，用于制造连接槽型轨和工字轨的异型接头，以解决现有技术中不同型号的槽形轨和工字轨采用的过渡轨需要熔铸模具，增加了生产成本，降低生产效率的缺陷。

所述的槽型轨的异型接头的锻压模具，包括上压模块、底模、抽板、左滑块模和右滑块模，所述底模上面设有与槽型轨的轨头顶部相对应的定位槽，所述上压模块具有梯形凹槽，所述梯形凹槽顶部具有容纳所述抽板顶部的抽板槽，所述抽板底部与所述异型接头成型后的轨底底面形状相配合，所述左滑块模和所述右滑块模位于所述底模上，外侧与有与所述梯形凹槽的侧斜面相配合的斜外侧面，所述左滑块模和所述右滑块模朝内侧具有与锻压后异型接头的轨腰两侧形状相配合的成型部。

优选的，所述左滑块模的成型部与所述异型接头的轨头伸出一侧的轨腰侧面形状相配合，所述右滑块模的成型部与成型后所述异型接头具有轨唇一侧的轨腰侧面形状相配合。

优选的，所述异型接头包括过渡段和工字轨连接段，锻压前，所述右滑块模的成型部的成型侧面一与所述轨腰之间具有容纳成型时轨腰侧面扩张部分的间隔，所述成型侧面一为朝所述工字轨连接段一侧向外倾斜形成所述间隔的斜面。

优选的，所述左滑块模的成型部包括成型侧面二，所述成型侧面二的下侧与所述异型接头轨腰下侧接触，所述成型侧面二的一部分上侧向外倾斜形成成型斜面，另一部分是与所述轨腰贴合并在与过渡段相对的部分与所述成型斜面之间具有倾斜的交线。

优选的，所述侧斜面和所述斜外侧面与水平面的夹角范围为33°-60°。

本发明还提供了一种槽型轨的异型接头的锻压工艺，采用上述的槽型轨的异型接头的锻压模具，包括如下步骤：

步骤一、切割一段槽型轨，加热需通过所述锻压模具加工的异型接头部分，保证轨腰温度达到850℃以上；

步骤二、将加热后的异型接头放置在所述底模上，将轨头的顶部向下装入所述定位槽中，保证向上的轨底水平；

步骤三、将右滑块模放到所述轨腰右侧，所述右滑块模的成型部对着所述轨腰，并通过烘枪加热保持轨腰的温度，维持25-40s；

步骤四、将左滑块模放到所述轨腰左侧，所述左滑块模的成型部对着所述轨腰；

步骤五、将抽板底部与工字轨连接段对应的部分压在所述轨底上，通过锻压装置上安装的上压模块压住所述抽板，让抽板顶部保持水平被压入所述抽板槽，此时继续加热保持轨腰的温度；

步骤六、运行锻压装置将上压模块和抽板向下进行锻压，所述右滑块模和所述左滑块模受到上压模块中梯形凹槽斜外侧的作用向内运动，实现对异型接头的锻压。

优选的，所述步骤三中，锻压前，所述右滑块模的成型部的成型侧面一与所述轨腰之间具有容纳成型时轨腰侧面扩张部分的间隔，所述步骤四中，锻压前，所述成型侧面二的下侧与所述异型接头轨腰下侧接触。

优选的，所述锻压装置为300t校直机。

本发明的优点在于：本发明通过对切割下的槽形轨在加热状态下进行锻压成型，相比熔铸或者其他加工方法，原料已经初步成型，并且是轨道加工企业的常规产品，因此原料来源成本低，加工所用的能耗较低，设备成本低，加工方便，所需时间短。各方面综合有效解决了现有技术中过渡钢轨加工复杂，耗时长、成本高的缺陷。

附图说明

图1为锻压前本发明在异型接头连接工字轨一端端部区域的结构示意图；

图2为锻压前本发明在异型接头另一端端部区域的结构示意图；

图3为锻压后本发明在异型接头连接工字轨一端端部区域的结构示意图；

图4为锻压后本发明在异型接头另一端端部区域的结构示意图；

图5为锻压后异型接头的结构示意图；

图6为左滑块模的侧面视图；

图7为右滑块模的侧面视图；

图8为抽板的侧面视图。

在上述附图中：1、上压模块；2、抽板；3、左滑块模，4、右滑块模，5、底模，6、异型接头，7、成型斜面，8、成型侧面一。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-图8所示，本发明提供了一种槽型轨的异型接头的锻压模具，包括上压模块1、底模5、抽板2、左滑块模3和右滑块模4，所述底模5上面设有与槽型轨的轨头顶部相对应的定位槽，所述上压模块1具有梯形凹槽，所述梯形凹槽顶部具有容纳所述抽板2顶部的抽板槽，所述抽板2底部与所述异型接头6成型后的轨底底面形状相配合，所述左滑块模3和所述右滑块模4位于所述底模5上，外侧与有与所述梯形凹槽的侧斜面相配合的斜外侧面，所述左滑块模3和所述右滑块模4朝内侧具有与锻压后异型接头6的轨腰两侧形状相配合的成型部。所述侧斜面和所述斜外侧面与水平面的夹角范围为33°-60°。

由于轨头和轨唇的底边高度不等，轨头在本模具中位于左侧，因此左滑块模3的底部高度低于右滑块模4，而左滑块模3自身高度大于右滑块模4。相应的，所述底模5左侧放置左滑块模3的顶面高度高于所述底模5右侧放置右滑块模4的顶面高度。所述上压模块1左右两侧与所述底模5顶部接触的侧壁高度与所述底模5结构相适应。注意，如果异型接头放置方向相反，即轨头放置在模具的右侧，则本锻压模具的结构也要相应转变。

所述左滑块模3的成型部与所述异型接头6的轨头伸出一侧的轨腰侧面形状相配合，所述右滑块模4的成型部与成型后所述异型接头6具有轨唇一侧的轨腰侧面形状相配合。所述成型部都朝向轨腰，并且在顶角部分均为圆角，这样能防止成型后的异型接头6在轨腰连接处产生应力集中。抽板2的顶部与压模块接触的顶角也是圆角，抽板槽的深度与抽板2高度最短处相当，抽板槽的宽度略大于抽板2，防止卡死。

所述异型接头6包括过渡段和工字轨连接段，锻压前，所述右滑块模4的成型部的成型侧面一8与所述轨腰之间具有容纳成型时轨腰侧面扩张部分的间隔，所述成型侧面一8为朝所述工字轨连接段一侧向外倾斜形成所述间隔的斜面。

所述左滑块模3的成型部包括成型侧面二，所述成型侧面二的下侧与所述异型接头6轨腰下侧接触，所述成型侧面二的一部分上侧向外倾斜形成成型斜面7，另一部分是与所述轨腰贴合并在与过渡段相对的部分与所述成型斜面7之间具有倾斜的交线。

本发明还提供了一种槽型轨的异型接头6的锻压工艺，采用上述的槽型轨的异型接头的锻压模具，包括如下步骤：

步骤一、切割一段槽型轨，加热需通过所述锻压模具加工的异型接头6部分，保证轨腰温度达到850℃以上；

步骤二、将加热后的异型接头6放置在所述底模5上，将轨头的顶部向下装入所述定位槽中，保证向上的轨底水平；

步骤三、将右滑块模4放到所述轨腰右侧，所述右滑块模4的成型部对着所述轨腰，并通过烘枪加热保持轨腰的温度，维持25-40s；

步骤四、将左滑块模3放到所述轨腰左侧，所述左滑块模3的成型部对着所述轨腰；

步骤五、将抽板2底部与工字轨连接段对应的部分压在所述轨底上，通过锻压装置上安装的上压模块1压住所述抽板2，让抽板2顶部保持水平被压入所述抽板槽，此时继续加热保持轨腰的温度；

步骤六、运行锻压装置将上压模块1和抽板2向下进行锻压，所述右滑块模4和所述左滑块模3受到上压模块1中梯形凹槽斜外侧的作用向内运动，实现对异型接头6的锻压。

所述步骤三中，锻压前，所述右滑块模4的成型部的成型侧面一8与所述轨腰之间具有容纳成型时轨腰侧面扩张部分的间隔，所述步骤四中，锻压前，所述成型侧面二的下侧与所述异型接头6轨腰下侧接触。所述锻压装置为300t校直机。

本发明通过对切割下的槽形轨在加热状态下进行锻压成型，相比熔铸或者其他加工方法，原料已经初步成型，并且是轨道加工企业的常规产品，因此原料来源成本低，加工所用的能耗较低，设备成本低，加工方便，所需时间短。各方面综合有效解决了现有技术中过渡钢轨加工复杂，耗时长、成本高的缺陷。生产的异型过渡钢轨的异型接头6质量好使用时应力不易集中，因此寿命长，连接可靠，适用于各种型号的槽型轨和工字轨之间的连接。

本发明提供的异型过渡钢轨利用槽形轨锻压制造，无需设计整体铸造的模具，锻压的速度和节能效果也优于整体铸造的过渡轨。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种槽型轨的异型接头的锻压模具，其特征在于：包括上压模块(1)、底模(5)、抽板(2)、左滑块模(3)和右滑块模(4)，所述底模(5)上面设有与槽型轨的轨头顶部相对应的定位槽，所述上压模块(1)具有梯形凹槽，所述梯形凹槽顶部具有容纳所述抽板(2)顶部的抽板槽，所述抽板(2)底部与所述异型接头(6)成型后的轨底底面形状相配合，所述左滑块模(3)和所述右滑块模(4)位于所述底模(5)上，外侧与有与所述梯形凹槽的侧斜面相配合的斜外侧面，所述左滑块模(3)和所述右滑块模(4)朝内侧具有与锻压后异型接头(6)的轨腰两侧形状相配合的成型部。

2.根据权利要求1所述的一种槽型轨的异型接头的锻压模具，其特征在于：所述左滑块模(3)的成型部与所述异型接头(6)的轨头伸出一侧的轨腰侧面形状相配合，所述右滑块模(4)的成型部与成型后所述异型接头(6)具有轨唇一侧的轨腰侧面形状相配合。

3.根据权利要求2所述的一种槽型轨的异型接头的锻压模具，其特征在于：所述异型接头(6)包括过渡段和工字轨连接段，锻压前，所述右滑块模(4)的成型部的成型侧面一(8)与所述轨腰之间具有容纳成型时轨腰侧面扩张部分的间隔，所述成型侧面一(8)为朝所述工字轨连接段一侧向外倾斜形成所述间隔的斜面。

4.根据权利要求3所述的一种槽型轨的异型接头的锻压模具，其特征在于：所述左滑块模(3)的成型部包括成型侧面二，所述成型侧面二的下侧与所述异型接头(6)轨腰下侧接触，所述成型侧面二的一部分上侧向外倾斜形成成型斜面(7)，另一部分是与所述轨腰贴合并在与过渡段相对的部分与所述成型斜面(7)之间具有倾斜的交线。

5.根据权利要求1所述的一种槽型轨的异型接头的锻压模具，其特征在于：所述侧斜面和所述斜外侧面与水平面的夹角范围为33°-60°。

6.一种槽型轨的异型接头(6)的锻压工艺，其特征在于：采用如权利要求1-5所述的槽型轨的异型接头的锻压模具，包括如下步骤：

步骤一、切割一段槽型轨，加热需通过所述锻压模具加工的异型接头(6)部分，保证轨腰温度达到850℃以上；

步骤二、将加热后的异型接头(6)放置在所述底模(5)上，将轨头的顶部向下装入所述定位槽中，保证向上的轨底水平；

步骤三、将右滑块模(4)放到所述轨腰右侧，所述右滑块模(4)的成型部对着所述轨腰，并通过烘枪加热保持轨腰的温度，维持25-40s；

步骤四、将左滑块模(3)放到所述轨腰左侧，所述左滑块模(3)的成型部对着所述轨腰；

步骤五、将抽板(2)底部与工字轨连接段对应的部分压在所述轨底上，通过锻压装置上安装的上压模块(1)压住所述抽板(2)，让抽板(2)顶部保持水平被压入所述抽板槽，此时继续加热保持轨腰的温度；

步骤六、运行锻压装置将上压模块(1)和抽板(2)向下进行锻压，所述右滑块模(4)和所述左滑块模(3)受到上压模块(1)中梯形凹槽斜外侧的作用向内运动，实现对异型接头(6)的锻压。

7.根据权利要求6所述的一种槽型轨的异型接头(6)的锻压工艺，其特征在于：所述步骤三中，锻压前，所述右滑块模(4)的成型部的成型侧面一(8)与所述轨腰之间具有容纳成型时轨腰侧面扩张部分的间隔，所述步骤四中，锻压前，所述成型侧面二的下侧与所述异型接头(6)轨腰下侧接触。

8.根据权利要求6所述的一种槽型轨的异型接头(6)的锻压工艺，其特征在于：所述锻压装置为300t校直机。