CN116037888A - 一种铁路镁合金垫板的制造方法 - Google Patents

一种铁路镁合金垫板的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116037888A
CN116037888A CN202310029375.XA CN202310029375A CN116037888A CN 116037888 A CN116037888 A CN 116037888A CN 202310029375 A CN202310029375 A CN 202310029375A CN 116037888 A CN116037888 A CN 116037888A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium alloy
backing plate
magnesium
railway
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310029375.XA
Other languages
English (en)
Inventor
魏磊
王绍著
王光政
张瑞乾
贾俊成
曹俊华
王发成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Tianyuan Heavy Industry Co ltd
Original Assignee
Shandong Tianyuan Heavy Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Tianyuan Heavy Industry Co ltd filed Critical Shandong Tianyuan Heavy Industry Co ltd
Priority to CN202310029375.XA priority Critical patent/CN116037888A/zh
Publication of CN116037888A publication Critical patent/CN116037888A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/02—Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/28—Melting pots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
    • B22D31/002—Cleaning, working on castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C23/00—Alloys based on magnesium
    • C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1646—Characteristics of the product obtained
    • C23C18/165—Multilayered product
    • C23C18/1653—Two or more layers with at least one layer obtained by electroless plating and one layer obtained by electroplating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/1803—Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces
    • C23C18/1806—Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces by mechanical pretreatment, e.g. grinding, sanding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/615—Microstructure of the layers, e.g. mixed structure
    • C25D5/617—Crystalline layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
    • E01B9/68—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair
    • E01B9/681—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material
    • E01B9/683—Pads or the like, e.g. of wood, rubber, placed under the rail, tie-plate, or chair characterised by the material layered or composite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铁路镁合金垫板的制造方法，涉及垫板制造技术领域，该方法包括以下步骤：S1、将镁、铝、锌的铸锭分别粉碎成颗粒；S2、按照比例混合镁、铝和锌颗粒并投入到料斗中；S3、混合颗粒熔融塑化；S4、将熔融状的混料高速注射到模具型腔中；S5、冷却脱模；S6、后处理得到镁合金垫板。本发明通过将镁、铝和锌铸锭粉碎混合后经定量供料装置送入到注射成型设备中，将镁、铝和锌制造成镁合金铁路垫板，铝可以提高合金的强度和耐腐蚀性，锌起到辅助增强作用，冷却脱模制成初胚，经过粗磨、细磨和抛光后确认好形状后，采用化学镀镍作为底层，再用直流电镀镍能得到微晶镍镀层，提高镁合金垫板的防锈蚀能力，以此提高减振性能和延长使用周期。

Description

一种铁路镁合金垫板的制造方法
技术领域
本发明涉及垫板制造技术领域，具体为一种铁路镁合金垫板的制造方法。
背景技术
钢轨和轨枕之间轨下铁垫板是轨道结构中的重要部件之一，在轮轨动力系统中起着重要的减振作用。随着重载铁路运输的发展，轴重日益增加，在钢轨逐渐重型化的同时，对垫板的性能提出了更高要求，垫板的减振性能好、耐冲击、使用寿命长对轨道安全起着至关重要的作用。
现有技术中，如中国专利CN104278212B公开了一种铁路轨道用钢垫板及其制造方法，此钢垫板组成配方合理，含有元素C、Si、Mn、Cr、Mg、Mo、Ni、P、S、B和Fe，通过将各种金属合金熔化后的铸钢液引入到模具中，待冷却凝固后形成铸件，铸件热处理后冷却，再进行回火冷却，如此最终得到钢垫板。
但现有技术中，铁路垫板是以铁为主要的原材料，采用消失模法生产轨下铁垫板铸件，铁路铸铁垫板在铸态及经过退火处理后，由于铁垫板形状已经成形，热处理时铁垫板内外温度差异较大，无法准确掌握铁垫板内部的具体温度情况，热处理不到位导致受冲击时均易发生断裂，造成大量产品不合格，废品率很高，同时铁垫板在使用的过程中，由于是安装在钢轨和轨枕处，铁垫板经常受到雨水侵蚀，极易生锈，锈蚀后的垫板减振性能和耐冲击的性能下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁路镁合金垫板的制造方法，以解决上述背景技术提出铁路垫板是以铁为主要的原材料，采用消失模法生产轨下铁垫板铸件，铁路铸铁垫板在铸态及经过退火处理后，由于铁垫板形状已经成形，热处理时铁垫板内外温度差异较大，无法准确掌握铁垫板内部的具体温度情况，热处理不到位导致受冲击时均易发生断裂，造成大量产品不合格，废品率很高，同时铁垫板在使用的过程中，由于是安装在钢轨和轨枕处，铁垫板经常受到雨水侵蚀，极易生锈，锈蚀后的垫板减振性能和耐冲击的性能下降的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路镁合金垫板的制造方法，该方法包括以下步骤：
S1、将镁、铝、锌的铸锭分别粉碎成颗粒；
S2、按照比例混合镁、铝和锌颗粒并投入到料斗中；
S3、混合颗粒熔融塑化；
S4、将熔融状的混料高速注射到模具型腔中；
S5、冷却脱模；
S6、后处理得到镁合金垫板：所述后处理包括镁合金垫板初胚表面机械处理和镁合金垫板表面化学处理两种；
所述镁合金垫板初胚表面机械处理为：将镁合金垫板初胚用砂轮磨平，磨制时要用水冷却，再用粗砂纸顺着一个方向进行粗磨，粗磨砂纸可以用120#、180#或220#；粗磨后的镁合金垫板，在较细的砂纸上进行细磨，砂纸可以按320#或400#、600#、800#、1000#或1200#这样顺序使用，每换一个号的砂纸，细磨的方向转换90°角；将细磨后的镁合金垫板放在抛光机蒙有抛光布料抛盘上进行抛光，在抛光时，不时地往抛光盘上洒抛光液，抛光时，压力不应过大；将抛光镁合金垫板先用无水酒精洗涤，消除油渍和污物，将镁合金垫板放入浸蚀剂内；
所述镁合金垫板表面化学处理为：取出浸蚀后的镁合金垫板，先用水，再用酒精冲洗，再经冷风吹干；放置到镁合金镀镍前处理液中浸泡10-20分钟，温度控制在30-60℃；取出镁合金垫板水洗后再放置到镁合金专用镀镍水中1小时，温度控制在85-90℃，所述镁合金专用镀镍水配比A：B：水＝1:2:7，pH酸碱度控制在6.5±0.3；取出镁合金垫板水洗后放置到化学镀镍液中25分钟，温度控制在90℃±3，pH酸碱度控制在4.6-5.0；取出化学镀镍后的镁合金垫板水洗后，再用直流电镀镍得到微晶镍镀层，电镀液配方为六水合氯化镍240g/L，盐酸(30-33％)320ml/L，阳极为镍板，化学镀镍后的镁合金垫板阴极；干燥后得到镁合金铁路垫板。
优选的，在步骤S2按照比例混合镁、铝和锌颗粒并投入到料斗中，镁颗粒60-70重量份、铝颗粒20-30重量份和锌颗粒5-10重量份。
优选的，在步骤S3混合颗粒熔融塑化中，具体包括以下步骤：
S30、定量供料装置将混料输送至注射机的料管中；
S31、驱动机构旋转控制螺杆，使螺杆在料管中进行旋转运动，从而对混合颗粒进行剪切搅拌；
S32、料管外侧加热器进行加热，控制料管温度在580～630℃，此时料管中混合颗粒已被加热成熔融态浆料。
优选的，在步骤S5冷却脱模中的模具型腔内外压强保持一致。
优选的，在步骤S30定量供料装置将混料输送至注射机的料管中，所使用到的注射机，其包括外壳体、注射机本体、定量供料装置、料斗和注射端口，所述注射端口的一端固定连接有揉搅机构，所述揉搅机构的另一端与所述注射机本体的一端固定安装，所述揉搅机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的活动端固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮的下侧啮合连接有从动齿环，所述从动齿环的一侧活动卡接有第一侧环，所述从动齿环的另一侧活动卡接有第二侧环，所述第一侧环的内侧固定连接有内管，所述内管的外表面与所述第二侧环的内侧固定连接，所述从动齿环的内壁固定连接有内耳块，所述内耳块的内部转动连接有连接杆，所述连接杆的另一端转动连接有活动杆，所述活动杆的外表面与所述内管的内部滑动连接，所述活动杆的另一端固定连接有弧度块，所述弧度块的外侧与所述内管的内壁搭接。
优选的，所述内管的另一端固定连接有阶梯管，所述阶梯管的另一端固定连接有连接管。
优选的，所述连接管的上侧固定连接有第一轴承，所述第一轴承的内侧固定安装有蜗杆，所述蜗杆的上侧啮合连接有涡轮，所述涡轮的中部固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的一侧与所述阶梯管的一侧固定连接。
优选的，所述蜗杆的外表面与所述阶梯管的内部转动连接，所述蜗杆的外表面固定连接有轴座，所述轴座的外表面固定连接有扇形板，所述扇形板的内部开设有斜槽口，所述蜗杆的另一端固定安装有第二轴承，所述第二轴承的下侧与所述阶梯管的上侧固定连接。
优选的，所述注射机本体的上侧固定连接有定量供料装置，所述定量供料装置的上侧固定连接有料斗，所述注射机本体的下侧与所述外壳体的内腔底部固定安装。
与现有技术相比，本系统的有益效果是：
1、本发明中，通过利用注射成型的方法制造镁合金垫板，提高镁合金垫板的强度，降低废品率，提高防锈蚀性能，通过将镁、铝和锌铸锭粉碎混合后投入料斗中，定量供料装置将混料送入到料管中，驱动机构带动螺杆旋转对混合颗粒进行搅拌剪切成更细的颗粒，同时料管外加热器进行加热，将细颗粒混料加热成熔融态，再高速注射到型腔中，借鉴塑料注射成型原理，将镁、铝和锌制造成镁合金铁路垫板，铝可以提高合金的强度和耐腐蚀性，锌加入镁铝合金可以增加铝在镁中的溶解度，提高铝的固溶强化作用，冷却脱模制成初胚，经过粗磨、细磨和抛光后确认好形状后，采用化学镀镍作为底层，再用直流电镀镍能得到微晶镍镀层，平均结晶颗粒大小为40nm，因晶粒的细化而使镀层孔隙率大大降低，结构更致密，提高镁合金垫板的防锈蚀能力，以此提高减振性能和延长使用周期。
2、本发明中，通过设置揉搅机构，实现对熔融混料进行分割搅拌和压缩内部空腔，提高镁合金垫板的结构强度和表面防锈蚀性能，通过启动第一伺服电机的同时启动第二伺服电机，第二伺服电机被设定成周期性正反转动，正向转动时，主动齿轮获得第二伺服电机的动力，带动从动齿环在第一侧环、内管和第二侧环的框架中转动，从动齿环带动内部三个内耳块转动一定角度，内耳块推动连接杆，连接杆受到的合力的一个分力推动活动杆在内管滑动，由此三个活动杆推动三个弧度块向中部靠近，弧度块的内侧是倾斜的弧面，高速熔融的混料在接触到弧面后，弧面对熔融混料的反作用将混料向内压缩，压缩的过程中挤压熔融混料中的空腔，由此在进行注射成型时，能够消除镁合金垫板内外部可能存在的细小空腔情况，避免内部空腔降低镁合金垫板的结果强度，避免外部空腔残留水渍导致容易生锈的问题。
附图说明
图1为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法的流程框图；
图2为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法注射机的结构示意图；
图3为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法注射机内部的结构示意图；
图4为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法揉搅机构的结构示意图；
图5为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法阶梯管剖面的结构示意图；
图6为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法扇形板位置分布的结构示意图；
图7为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法揉搅机构局部分解的结构示意图；
图8为本发明一种铁路镁合金垫板的制造方法揉搅机构局部剖面的结构示意图。
图中：1、外壳体；2、注射机本体；3、定量供料装置；4、料斗；5、揉搅机构；51、第一伺服电机；52、涡轮；53、蜗杆；54、第一轴承；55、连接管；56、阶梯管；57、轴座；58、扇形板；59、斜槽口；510、第二轴承；511、第一侧环；512、第二伺服电机；513、主动齿轮；514、从动齿环；515、第二侧环；516、内耳块；517、连接杆；518、活动杆；519、内管；520、弧度块；6、注射端口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-8所示：一种铁路镁合金垫板的制造方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将镁、铝、锌的铸锭分别粉碎成颗粒；
步骤二、按照比例混合镁、铝和锌颗粒并投入到料斗中，镁颗粒60-70重量份、铝颗粒20-30重量份和锌颗粒5-10重量份；
步骤三、混合颗粒熔融塑化，具体包括以下步骤：
30)定量供料装置将混料输送至注射机的料管中；
31)驱动机构旋转控制螺杆，使螺杆在料管中进行旋转运动，从而对混合颗粒进行剪切搅拌；
32)料管外侧加热器进行加热，控制料管温度在580～630℃，此时料管中混合颗粒已被加热成熔融态浆料。
步骤四、将熔融状的混料高速注射到模具型腔中；
步骤五、冷却脱模，步骤S5冷却脱模中的模具型腔内外压强保持一致；
步骤六、后处理得到镁合金垫板：所述后处理包括镁合金垫板初胚表面机械处理和镁合金垫板表面化学处理两种；
所述镁合金垫板初胚表面机械处理为：将镁合金垫板初胚用砂轮磨平，磨制时要用水冷却，再用粗砂纸顺着一个方向进行粗磨，粗磨砂纸可以用120#、180#或220#；粗磨后的镁合金垫板，在较细的砂纸上进行细磨，砂纸可以按320#或400#、600#、800#、1000#或1200#这样顺序使用，每换一个号的砂纸，细磨的方向转换90°角；将细磨后的镁合金垫板放在抛光机蒙有抛光布料抛盘上进行抛光，在抛光时，不时地往抛光盘上洒抛光液，抛光时，压力不应过大；将抛光镁合金垫板先用无水酒精洗涤，消除油渍和污物，将镁合金垫板放入浸蚀剂内；
所述镁合金垫板表面化学处理为：取出浸蚀后的镁合金垫板，先用水，再用酒精冲洗，再经冷风吹干；放置到镁合金镀镍前处理液中浸泡10-20分钟，温度控制在30-60℃；取出镁合金垫板水洗后再放置到镁合金专用镀镍水中1小时，温度控制在85-90℃，所述镁合金专用镀镍水配比A：B：水＝1:2:7，pH酸碱度控制在6.5±0.3；取出镁合金垫板水洗后放置到化学镀镍液中25分钟，温度控制在90℃±3，pH酸碱度控制在4.6-5.0；取出化学镀镍后的镁合金垫板水洗后，再用直流电镀镍得到微晶镍镀层，电镀液配方为六水合氯化镍240g/L，盐酸(30-33％)320ml/L，阳极为镍板，化学镀镍后的镁合金垫板阴极；干燥后得到镁合金铁路垫板。
根据图2-8所示，一种铁路镁合金垫板的制造方法，在步骤S30定量供料装置将混料输送至注射机的料管中，所使用到的注射机，其包括外壳体1、注射机本体2、定量供料装置3、料斗4和注射端口6，其特征在于：注射端口6的一端固定连接有揉搅机构5，揉搅机构5的另一端与注射机本体2的一端固定安装，揉搅机构5包括第二伺服电机512，第二伺服电机512的活动端固定安装有主动齿轮513，主动齿轮513的下侧啮合连接有从动齿环514，从动齿环514的一侧活动卡接有第一侧环511，从动齿环514的另一侧活动卡接有第二侧环515，第一侧环511的内侧固定连接有内管519，内管519的外表面与第二侧环515的内侧固定连接，从动齿环514的内壁固定连接有内耳块516，内耳块516的内部转动连接有连接杆517，连接杆517的另一端转动连接有活动杆518，活动杆518的外表面与内管519的内部滑动连接，活动杆518的另一端固定连接有弧度块520，弧度块520的外侧与内管519的内壁搭接；
通过启动第一伺服电机51的同时启动第二伺服电机512，第二伺服电机512被设定成周期性正反转动，正向转动时，主动齿轮513获得第二伺服电机512的动力，带动从动齿环514在第一侧环511、内管519和第二侧环515的框架中转动，从动齿环514带动内部三个内耳块516转动一定角度，内耳块516推动连接杆517，连接杆517受到的合力的一个分力推动活动杆518在内管519滑动，由此三个活动杆518推动三个弧度块520向中部靠近，弧度块520的内侧是倾斜的弧面，高速熔融的混料在接触到弧面后，弧面对熔融混料的反作用将混料向内压缩，压缩的过程中挤压熔融混料中的空腔，由此在进行注射成型时，能够消除镁合金垫板内外部可能存在的细小空腔情况，避免内部空腔降低镁合金垫板的结果强度，避免外部空腔残留水渍导致容易生锈的问题。
根据图2-8所示，内管519的另一端固定连接有阶梯管56，阶梯管56的另一端固定连接有连接管55，连接管55的上侧固定连接有第一轴承54，第一轴承54的内侧固定安装有蜗杆53，蜗杆53的上侧啮合连接有涡轮52，涡轮52的中部固定安装有第一伺服电机51，第一伺服电机51的一侧与阶梯管56的一侧固定连接，蜗杆53的外表面与阶梯管56的内部转动连接，蜗杆53的外表面固定连接有轴座57，轴座57的外表面固定连接有扇形板58，扇形板58的内部开设有斜槽口59，蜗杆53的另一端固定安装有第二轴承510，第二轴承510的下侧与阶梯管56的上侧固定连接，注射机本体2的上侧固定连接有定量供料装置3，定量供料装置3的上侧固定连接有料斗4，注射机本体2的下侧与外壳体1的内腔底部固定安装；
启动第一伺服电机51，第一伺服电机51带动涡轮52转动，啮合的蜗杆53获得动力在第一轴承54和第二轴承510中转动，轴座57和扇形板58组成扇形搅拌板，四个扇形搅拌板在蜗杆53的表面上均分分布，相邻的两个扇形搅拌板之间有九十度的偏转，蜗杆53在镁、铝和锌颗粒在注射机本体2中剪切熔融后经过连接管55进入到阶梯管56中，第一个扇形搅拌板对熔融状的混料进行横向切割，在扇形板58切割的同时，熔融状的混料分别从三个斜槽口59中穿过，将熔融状混料进行分割搅拌，在第一扇形搅拌板脱离后，第二个扇形搅拌板开始进行分割搅拌，后续第三个和第四个依次如此，四个分开进行分割搅拌是避免同时进行搅拌时，减弱内部熔融状混料高速注射的动能，分割搅拌的目的是将三种熔融金属混合均匀，使得成型的镁合金垫板各位置成分均匀，充分发挥铝和锌对镁的增强效果。
本使用方法及工作原理：将镁、铝和锌铸锭粉碎混合后投入料斗中，定量供料装置将混料送入到料管中，驱动机构带动螺杆旋转对混合颗粒进行搅拌剪切成更细的颗粒，同时料管外加热器进行加热，将细颗粒混料加热成熔融态，再高速注射到型腔中，借鉴塑料注射成型原理，将镁、铝和锌制造成镁合金铁路垫板，铝可以提高合金的强度和耐腐蚀性，锌加入镁铝合金可以增加铝在镁中的溶解度，提高铝的固溶强化作用，冷却脱模制成初胚，经过粗磨、细磨和抛光后确认好形状后，采用化学镀镍作为底层，再用直流电镀镍能得到微晶镍镀层，平均结晶颗粒大小为40nm，因晶粒的细化而使镀层孔隙率大大降低，结构更致密，提高镁合金垫板的防锈蚀能力，以此提高减振性能和延长使用周期；
启动第一伺服电机51，第一伺服电机51带动涡轮52转动，啮合的蜗杆53获得动力在第一轴承54和第二轴承510中转动，轴座57和扇形板58组成扇形搅拌板，四个扇形搅拌板在蜗杆53的表面上均分分布，相邻的两个扇形搅拌板之间有九十度的偏转，蜗杆53在镁、铝和锌颗粒在注射机本体2中剪切熔融后经过连接管55进入到阶梯管56中，第一个扇形搅拌板对熔融状的混料进行横向切割，在扇形板58切割的同时，熔融状的混料分别从三个斜槽口59中穿过，将熔融状混料进行分割搅拌，在第一扇形搅拌板脱离后，第二个扇形搅拌板开始进行分割搅拌，后续第三个和第四个依次如此，四个分开进行分割搅拌是避免同时进行搅拌时，减弱内部熔融状混料高速注射的动能，分割搅拌的目的是将三种熔融金属混合均匀，使得成型的镁合金垫板各位置成分均匀，充分发挥铝和锌对镁的增强效果，启动第一伺服电机51的同时启动第二伺服电机512，第二伺服电机512被设定成周期性正反转动，正向转动时，主动齿轮513获得第二伺服电机512的动力，带动从动齿环514在第一侧环511、内管519和第二侧环515的框架中转动，从动齿环514带动内部三个内耳块516转动一定角度，内耳块516推动连接杆517，连接杆517受到的合力的一个分力推动活动杆518在内管519滑动，由此三个活动杆518推动三个弧度块520向中部靠近，弧度块520的内侧是倾斜的弧面，高速熔融的混料在接触到弧面后，弧面对熔融混料的反作用将混料向内压缩，压缩的过程中挤压熔融混料中的空腔，由此在进行注射成型时，能够消除镁合金垫板内外部可能存在的细小空腔情况，避免内部空腔降低镁合金垫板的结果强度，避免外部空腔残留水渍导致容易生锈的问题。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将镁、铝、锌的铸锭分别粉碎成颗粒；
S2、按照比例混合镁、铝和锌颗粒并投入到料斗中；
S3、混合颗粒熔融塑化；
S4、将熔融状的混料高速注射到模具型腔中；
S5、冷却脱模；
S6、后处理得到镁合金垫板：所述后处理包括镁合金垫板初胚表面机械处理和镁合金垫板表面化学处理两种；
所述镁合金垫板初胚表面机械处理为：将镁合金垫板初胚用砂轮磨平，磨制时要用水冷却，再用粗砂纸顺着一个方向进行粗磨后再进行细磨；将细磨后的镁合金垫板放在抛光机蒙有抛光布料抛盘上进行抛光；将抛光镁合金垫板先用无水酒精洗涤，消除油渍和污物，将镁合金垫板放入浸蚀剂内；
所述镁合金垫板表面化学处理为：取出浸蚀后的镁合金垫板先用水，再用酒精冲洗，再经冷风吹干；放置到镁合金镀镍前处理液中浸泡10-20分钟，温度控制在30-60℃；取出镁合金垫板水洗后再放置到镁合金专用镀镍水中1小时，温度控制在85-90℃，所述镁合金专用镀镍水配比A：B：水＝1:2:7，pH酸碱度控制在6.5±0.3；取出镁合金垫板水洗后放置到化学镀镍液中25分钟，温度控制在90℃±3，pH酸碱度控制在4.6-5.0；取出化学镀镍后的镁合金垫板水洗后，再用直流电镀镍得到微晶镍镀层；干燥后得到镁合金铁路垫板。
2.根据权利要求1所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，按照比例混合镁、铝和锌颗粒并投入到料斗中，镁颗粒60-70重量份、铝颗粒20-30重量份和锌颗粒5-10重量份。
3.根据权利要求1所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于，在步骤S3中，混合颗粒熔融塑化中，具体包括以下步骤：
S30、定量供料装置将混料输送至注射机的料管中；
S31、驱动机构旋转控制螺杆，使螺杆在料管中进行旋转运动，从而对混合颗粒进行剪切搅拌；
S32、料管外侧加热器进行加热，控制料管温度在580～630℃，此时料管中混合颗粒已被加热成熔融态浆料。
4.根据权利要求1所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于，在步骤S5中，冷却脱模中的模具型腔内外压强保持一致；
在步骤S6中，电镀液配方为六水合氯化镍240g/L，盐酸(30-33％)320ml/L，阳极为镍板，化学镀镍后的镁合金垫板阴极。
5.根据权利要求3所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，在步骤S30定量供料装置将混料输送至注射机的料管中，所使用到的注射机，其包括外壳体(1)、注射机本体(2)、定量供料装置(3)、料斗(4)和注射端口(6)，其特征在于：所述注射端口(6)的一端固定连接有揉搅机构(5)，所述揉搅机构(5)的另一端与所述注射机本体(2)的一端固定安装，所述揉搅机构(5)包括第二伺服电机(512)，所述第二伺服电机(512)的活动端固定安装有主动齿轮(513)，所述主动齿轮(513)的下侧啮合连接有从动齿环(514)，所述从动齿环(514)的一侧活动卡接有第一侧环(511)，所述从动齿环(514)的另一侧活动卡接有第二侧环(515)，所述第一侧环(511)的内侧固定连接有内管(519)，所述内管(519)的外表面与所述第二侧环(515)的内侧固定连接，所述从动齿环(514)的内壁固定连接有内耳块(516)，所述内耳块(516)的内部转动连接有连接杆(517)，所述连接杆(517)的另一端转动连接有活动杆(518)，所述活动杆(518)的外表面与所述内管(519)的内部滑动连接，所述活动杆(518)的另一端固定连接有弧度块(520)，所述弧度块(520)的外侧与所述内管(519)的内壁搭接。
6.根据权利要求5所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于，所述内管(519)的另一端固定连接有阶梯管(56)，所述阶梯管(56)的另一端固定连接有连接管(55)。
7.根据权利要求6所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于：所述连接管(55)的上侧固定连接有第一轴承(54)，所述第一轴承(54)的内侧固定安装有蜗杆(53)，所述蜗杆(53)的上侧啮合连接有涡轮(52)，所述涡轮(52)的中部固定安装有第一伺服电机(51)，所述第一伺服电机(51)的一侧与所述阶梯管(56)的一侧固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于：所述蜗杆(53)的外表面与所述阶梯管(56)的内部转动连接，所述蜗杆(53)的外表面固定连接有轴座(57)，所述轴座(57)的外表面固定连接有扇形板(58)，所述扇形板(58)的内部开设有斜槽口(59)，所述蜗杆(53)的另一端固定安装有第二轴承(510)，所述第二轴承(510)的下侧与所述阶梯管(56)的上侧固定连接。
9.根据权利要求5所述的一种铁路镁合金垫板的制造方法，其特征在于：所述注射机本体(2)的上侧固定连接有定量供料装置(3)，所述定量供料装置(3)的上侧固定连接有料斗(4)，所述注射机本体(2)的下侧与所述外壳体(1)的内腔底部固定安装。
CN202310029375.XA 2023-01-09 2023-01-09 一种铁路镁合金垫板的制造方法 Pending CN116037888A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310029375.XA CN116037888A (zh) 2023-01-09 2023-01-09 一种铁路镁合金垫板的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310029375.XA CN116037888A (zh) 2023-01-09 2023-01-09 一种铁路镁合金垫板的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116037888A true CN116037888A (zh) 2023-05-02

Family

ID=86129157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310029375.XA Pending CN116037888A (zh) 2023-01-09 2023-01-09 一种铁路镁合金垫板的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116037888A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5685357A (en) * 1994-04-28 1997-11-11 The Japan Steel Works, Ltd. Process for producing shaped parts of metals
US20030041998A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-06 Hideyuki Suzuki Metal molding method and apparatus
CN101056728A (zh) * 2004-11-10 2007-10-17 赫斯基注射器成型系统有限公司 近液相线注射模制方法
CN101173356A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司 一种镁合金表面处理方法
CN101435077A (zh) * 2007-11-12 2009-05-20 比亚迪股份有限公司 一种镁合金化学镀镍溶液及电镀预处理方法
CN101660183A (zh) * 2008-08-27 2010-03-03 比亚迪股份有限公司 一种镁合金电镀方法
CN101871101A (zh) * 2010-06-13 2010-10-27 东北大学 一种镁合金表面金属镀层的制备方法
US20160355991A1 (en) * 2015-05-18 2016-12-08 Narstco Inc. Universal slide-plate
CN107779867A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 范晓明 一种在镁合金表面制备金属镀层的方法
CN110695335A (zh) * 2019-10-24 2020-01-17 上海五腾金属制品有限公司 一种实现镁合金射出成型的装置及方法
CN113579194A (zh) * 2021-07-15 2021-11-02 伯乐智能装备有限公司 一种轻合金产品

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5685357A (en) * 1994-04-28 1997-11-11 The Japan Steel Works, Ltd. Process for producing shaped parts of metals
US20030041998A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-06 Hideyuki Suzuki Metal molding method and apparatus
CN101056728A (zh) * 2004-11-10 2007-10-17 赫斯基注射器成型系统有限公司 近液相线注射模制方法
CN101173356A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司 一种镁合金表面处理方法
CN101435077A (zh) * 2007-11-12 2009-05-20 比亚迪股份有限公司 一种镁合金化学镀镍溶液及电镀预处理方法
CN101660183A (zh) * 2008-08-27 2010-03-03 比亚迪股份有限公司 一种镁合金电镀方法
CN101871101A (zh) * 2010-06-13 2010-10-27 东北大学 一种镁合金表面金属镀层的制备方法
US20160355991A1 (en) * 2015-05-18 2016-12-08 Narstco Inc. Universal slide-plate
CN107779867A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 范晓明 一种在镁合金表面制备金属镀层的方法
CN110695335A (zh) * 2019-10-24 2020-01-17 上海五腾金属制品有限公司 一种实现镁合金射出成型的装置及方法
CN113579194A (zh) * 2021-07-15 2021-11-02 伯乐智能装备有限公司 一种轻合金产品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100453206C (zh) 铝合金油缸缸体缸盖的制备方法
CN110219002B (zh) 用于修复模具的高熵合金复合涂层材料及模具修复方法
EP0733421A1 (en) Die casting method
CN101497129A (zh) 镁合金半固态注射成形方法
CN1962122A (zh) 双金属复合铸造衬板的生产工艺方法
CN102503426A (zh) 孕镶金刚石钻头水口材料及其制备方法
EP1356131A2 (de) Verfahren zur herstellung von metallschaum und danach hergestellter metallkörper
CN116037888A (zh) 一种铁路镁合金垫板的制造方法
CN105921757B (zh) 可快速加工硬质合金刀杆的生产工艺
CN101623754B (zh) 纳米陶瓷粉弥散强化铸造合金的制备工艺
CN110483078A (zh) 一种钢包下水口复合层泥料及其制备方法
CN1483536A (zh) 一种耐磨复合材料的生产工艺
CN101538447B (zh) 环保复合抛光蜡及其生产方法
CN108941437A (zh) 一种高耐磨整体式螺旋输送机叶片的制造方法
CN103264359B (zh) 微钻刃半精磨用树脂砂轮及其制作方法
CN207272152U (zh) 一种双金属复合铸造锤头成型装置
CN101293274A (zh) 一种破碎机锤头的制造方法
CN1963202A (zh) 耐磨眼镜板和耐磨切割环
CN1249970A (zh) 一种抗磨制品的制造方法
CN105798271A (zh) 球铁与灰铁复合铸造的汽车模具铸件、浇注系统和铸造方法
CN104552697A (zh) 一种降噪块的成型制备方法
CN102230173B (zh) 平行双螺杆挤出机用全披覆熔覆性螺纹元件
CN109055849A (zh) 钢/石英砂制备高耐磨性刹车片及其制备方法
CN112024843B (zh) 一种铜合金轴套零件半固态反挤压方法
CN110042326B (zh) 一种离心铸造搅拌叶轮及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20230502

RJ01 Rejection of invention patent application after publication