CN117428380A - 轨枕模具生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨枕模具生产系统及方法。轨枕模具生产系统包括单根模具拼装平台、轨枕模具组装平台和预埋件定位装置。单根模具拼装平台用于定位并焊接侧板和底板来形成单根模具成品。轨枕模具组装平台用于借助模具拼装框和截面控制工装将多个单根模具成品规则排列整齐后，将单根模具成品与模具拼装框焊接成一体，以待加装连接杆组件。预埋件定位装置用于安装在与所述模具拼装框形成一体的所述单根模具成品底面上，来定位单根模具成品的大轨距和小轨距，以形成轨枕模具成品。本发明生产效率高，生产出的轨枕模具满足精度要求，轨枕模具产品质量高且可控，减少了人为因素影响，生产成本降低，适于推广。

Description

轨枕模具生产系统及方法

技术领域

本发明涉及一种轨枕模具生产系统及方法，属于轨枕模具技术领域。

背景技术

铁路轨枕产品品种多，各种轨枕模具生产厂家多。当前轨枕模具生产行业没有统一的模具制造标准，各生产厂家都是按照轨枕产品自身图纸标出的公差要求制造模具，加之厂家多、竞争激烈，目前生产出的轨枕模具虽可以满足合格产品要求，但模具精度尚有待提高，特别是一些特殊品种的轨枕，其模具对于轨距精度，比如1222-3型号轨枕模具的大小轨距公差的要求高，大多厂家无法制造。

轨枕模具生产厂家的常规生产过程为，按图纸要求下料，在基准平台上按客户需求制作2×4或2×5根(模)的钢质模具，具体是，先用水准仪校平，然后根据轨枕长度(通常2500mm)要求，按横向2根、纵向5根的方式排列，然后在横向两根中间按照图纸外露钢筋要求预留缝隙，根据轨枕面部形状、高差布置高差筋板，按需拼装在一起形成整个钢质模具。然后在模具底面按大小轨距、预埋铁座(如WJ12型号预理铁座)外形尺寸要求开孔，加装橡胶圈定位，以便使用T形螺栓能够锁紧预理铁座。从实际产生制造可以看到，通过上述生产过程制造出的轨枕模具可以满足轨枕要求，但是，上述生产过程都是基于工人手动操作实现，大轨距精度尚易于把控，但对于影响预埋铁座安装精度的小轨距精度的把控很大程度上受工人技术水平和工作经验的制约，一旦把控不准，若不是可以通过二次打磨处理解决的孔洞偏小问题，则因模具不允许补焊而造成出现废品。因此目前大多厂家都是趋于将孔洞人为调小或利用橡胶圈把小轨距公差尺寸人为调小，以避免出现废品。但这样做的缺点显而易见，出厂的模具精度不高，后续工序极大可能需要二次打磨处理，人工浪费现象严重，生产成本无形增加，且产品质量不佳且不可控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨枕模具生产系统及方法，其生产效率高，生产出的轨枕模具满足精度要求，轨枕模具产品质量高且可控，减少了人为因素影响，生产成本降低，适于推广。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种轨枕模具生产系统，包括单根模具拼装平台、轨枕模具组装平台和预埋件定位装置，其中：

所述单根模具拼装平台用于定位并焊接侧板和底板来形成单根模具成品；

所述轨枕模具组装平台用于借助模具拼装框和截面控制工装将多个所述单根模具成品规则排列整齐后，将所述单根模具成品与所述模具拼装框焊接形成一体，以待加装连接杆组件；

所述预埋件定位装置用于安装在与所述模具拼装框形成一体的所述单根模具成品底面上，来定位所述单根模具成品的大轨距和小轨距，以形成轨枕模具成品。

一种基于上述的轨枕模具生产系统实现的轨枕模具生产方法，包括步骤：

1)在所述单根模具拼装平台上拼装出所述单根模具成品；

2)所述单根模具成品吊至所述轨枕模具组装平台上放置的所述模具拼装框内；

3)借由所述模具拼装框和所述截面控制工装使所述模具拼装框内的各所述单根模具成品规则排列整齐；

4)焊接所述单根模具成品与所述模具拼装框形成一体后吊至一旁侧立放置；

5)在所述单根模具成品底面上安装所述预埋件定位装置，并加装连接杆组件，完成所述轨枕模具成品的生产。

本发明的优点是：

本发明一方面将单根模具拼装分离出来，单独借由单根模具拼装平台实现，另一方面将原来的人为控制截面和大小轨距尺寸精度改为由工装精准控制，因此，轨枕模具的产品质量大幅提高，且做到了质量可控，不再受工人技术水平和工作经验的影响，生产效率高，精度满足要求。

附图说明

图1是本发明轨枕模具生产系统的组成示意图。

图2是单根模具拼装平台的结构示意图。

图3是图2的A-A向局部剖视示意图。

图4是单根模具成品示意图。

图5是轨枕模具组装平台的立体示意图。

图6是轨枕模具组装平台的侧视示意图。

图7是单根模具成品与模具拼装框形成一体后的示意图。

图8是截面控制工装的结构示意图。

图9是图8的侧视示意图。

图10是截面控制工装的使用说明示意图。

图11是预埋件定位装置的结构示意图。

图12是控制条结构示意图。

图13是控制块结构示意图。

图14是控制块结构的另一示意图。

图15是预埋件定位装置的安装位置说明示意图。

图16是图15的俯视示意图(虚线示出了预埋铁座和T型螺栓)。

图17是轨枕模具成品示意图。

图18是图17的局部示意图。

图19是图17的另一局部示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种轨枕模具生产系统，如图1至图19所示，它包括单根模具拼装平台10、轨枕模具组装平台20和预埋件定位装置70，其中：单根模具拼装平台10用于定位并焊接侧板52和底板51来形成单根模具成品50；轨枕模具组装平台20用于借助模具拼装框30和截面控制工装40将多个单根模具成品50规则排列整齐后，将单根模具成品50与模具拼装框30焊接成一体，以待加装连接杆组件；预埋件定位装置70用于安装在与模具拼装框30形成一体的单根模具成品50底面上，来定位单根模具成品50的大轨距和小轨距，以形成轨枕模具成品60。

如图2和图3，单根模具拼装平台10包括平台架11，平台架11的台面两侧设有定位框12，平台架11两侧的定位框12之间放置具有不同厚度和坡度的底垫块13，其中：底板51放置在底垫块13上，底垫块用于调节并定位底板51的位置；侧板52放置在定位框12内侧且侧板52与定位框12的倾斜内侧面之间设置侧垫块14，定位框12和侧垫块14一起用于调节并定位侧板52的倾斜度和位置；相对的两个侧板52之间通过固定杆件15连接固定，固定杆件15用于在底板51上定位两个侧板52位置。

如图3，固定杆件15包括固定杆和固定螺母，固定杆穿过相对的两侧板52后通过固定螺母固定，此为本领域熟知定位工具，不在此详述。

在实际使用时，各底垫块13点焊在平台架11台面上，在底垫块13上铺好底板51，底板51两侧放好侧板52，两侧板52通过固定杆件15紧固。当确定各侧板52、底板51位置尺寸无误后将它们焊接牢固，即完成单根模具成品50的拼装。

如图4，单根模具成品50包括两个侧板52，两个侧板52之间通过多个底板51焊接相连形成U形截面，其中：侧板52上开设有用于连接杆组件穿过的圆形穿孔520，相应底板51上开设有用于安装预埋铁座的矩形开孔510。

如图4，通常在本领域中，单根模具成品50包括互相焊接相连的多个底板51，各底板51的坡度不同，因此通过设置不同厚度和坡度的底垫块13来对各底板51定位，所有底板51焊接连成一体后两侧各焊接好侧板52。侧板52的底边形状为非规则形状，应根据各底板51坡度来合理剪裁。拼接好的整个单根模具成品50对称，底部中间位置向上凹陷，如图16所示。单根模具成品50的结构和尺寸为本领域的熟知技术。单根模具成品50的底部两端各间隔设有两个开孔510，每端的两个开孔510为一对，每对开孔510用于确定单根模具成品50的小轨距，两对开孔510用于确定单根模具成品50的大轨距。

大轨距与小轨距是本行业的熟知术语。在本行业，大轨距是指铁路上两根钢轨之间的间距，小轨距是指单根钢轨承轨槽的槽宽。

如图5，轨枕模具组装平台20包括平台底座21，平台底座21的两侧间隔设有侧顶紧机构22，平台底座21的上方设有下压机构23，通常，侧顶紧机构22和下压机构23安装在门型框24上，其中：平台底座21用于放置模具拼装框30(当然，模具拼装框30可在平台底座21上现场拼装)，模具拼装框30内用于放置单根模具成品50；下压机构23用于将截面控制工装40向下压入沿模具拼装框30宽度方向排列的各单根模具成品50内，侧顶紧机构22用于侧向顶紧模具拼装框30的侧梁31，以使得沿模具拼装框30宽度方向排列的各单根模具成品50在模具拼装框30长度方向上实现对齐。

在本发明中，侧顶紧机构22、下压机构23为本领域的熟知设备，例如可采用液压油控制或气动控制的驱动缸，当然不受局限。

参考图7、图17至图19来理解，模具拼装框30包括由两个侧梁31、张拉端梁32和固定端梁33构成的矩形框体，两个侧梁31底部之间连接有多个连接梁37，张拉端梁32上安装有张拉设备，其中：沿模具拼装框30长度方向排列的相邻两个单根模具成品50之间设置分隔框39(分隔框39因轨枕要求钢筋外露一定长度而设计)；沿模具拼装框30长度方向排列的各单根模具成品50在张拉设备的作用下在模具拼装框30宽度方向上实现对齐；模具拼装框30内的单根模具成品50置于连接梁37上。

在本发明中，张拉设备包括贯穿张拉端梁32安装的张拉杆34，张拉杆34伸入框体的一端设有张拉盒35而伸出框体的另一端活动螺接有张拉锁紧件36(如锁紧螺母)。

如图17，在侧梁31上可焊接加强支撑板38，以增强侧梁31强度。另外，在侧梁31外侧可借助固定板焊接有便于搬运挪移的把手(图中未标出)。

如图8和图9，截面控制工装40包括顶梁41，顶梁41下面连接有定位板42，其中：定位板42的截面为与单根模具成品50截面形状相适配的倒梯形；顶梁41卡在模具拼装框30的两个侧梁31之间后被下压机构23朝下抵顶，以使定位板42与单根模具成品50的内侧面密贴(如图10)，从而使单根模具成品50在模具拼装框30宽度方向上定位。

在实际设计中，截面控制工装40设置的定位板42数量与轨枕模具成品60沿模具拼装框30宽度方向排列的单根模具成品50数量相匹配。图8示出了截面控制工装40设有两个定位板42的情形，其与图17示出的轨枕模具成品60沿模具拼装框30宽度方向排列的两个单根模具成品50匹配。

如图7，对于借助轨枕模具组装平台20、模具拼装框30和截面控制工装40规则排列整齐的单根模具成品50(去除截面控制工装40)：在模具拼装框30宽度方向上，相邻两个单根模具成品50之间通过中部连板61焊接连接，单根模具成品50与侧梁31之间通过边部连板62焊接连接，如图10；在模具拼装框30长度方向上，相邻两个单根模具成品50之间通过分隔框39焊接连接，如图7。

在实际实施时，模具拼装框30的侧梁31、张拉端梁32和固定端梁33可采用C型钢制成，连接梁37可采用角钢制成，分隔框39可使用各种型材拼接形成，不受局限。

如图11至图16，预埋件定位装置70包括控制条71和控制块72，平行设置的两个控制条71焊接在单根模具成品50外的底面上，控制条71的长度方向与模具拼装框30的长度方向保持一致，两个控制条71相对设置的两个定位槽710上可移除地放置有一控制块72，两个控制块72与两个控制条71相垂直、呈矩形，其中：每个控制块72上设有螺栓穿孔724，螺栓穿孔724两侧设有铁座穿孔723，螺栓穿孔724及其两侧的铁座穿孔723与单根模具成品50的底板51上的开孔510相对。

进一步来说，控制条71沿自身长度方向设有两个梯形定位槽710，控制块72包括块体721，块体721的两端凸设有与定位槽710形状相匹配的梯形定位块722，控制块72经由定位块722卡嵌在控制条71的定位槽710内而实现在控制条71上的定位。

在本发明中，借助游标卡尺校准，沿单根模具成品50长度方向，通过两个控制条71中点间距来确定单根模具成品50的大轨距尺寸。当大轨距尺寸确定好后，只要将两个控制块72置于控制条71上，即实现对单根模具成品50的小轨距尺寸的确定，如图15所示。

在实际应用时，螺栓穿孔724用于T型螺栓92穿入安装，铁座穿孔723用于预埋铁座91的两个支脚穿入安装。为了提高安装精度，铁座穿孔723根据预埋铁座91支脚形状相适配设计，例如可设计成楔形孔。另外，参照图11、图13和图14来理解，控制块72的块体721与开孔510相对的一面上凹设有用于容置预埋铁座91的容置空间725，容置空间725的高度应根据预埋铁座91处于单根模具成品50内的高度来合理设计，容置空间725的空间形状应根据预埋铁座91的结构尺寸来合理设计。

在后续工序中，预理铁座91密贴于容置空间725内，同时预理铁座91的两支脚插入两铁座穿孔723，然后令T型螺栓92穿入螺栓穿孔724并用螺母(图中未示出)锁紧，以将预理铁座91锁定。使用时，借由定位块722和定位槽710的设计，将两个控制块72置于一对控制条71上，随即预埋铁座91从开孔510处设置的橡胶圈(图中未标出)伸入单根模具成品50内，完成安装。

在实际应用中，预埋件定位装置70操作简单、拆装方便，一方面，大小轨距公差可控制在合理范围，确保了后续工序中对预埋铁座91的精准安装，不用再进行二次打磨处理，合格品率大大提高，另一方面，普适性高，可用于任意预理件的安装。

在实际生产中，在图7所示基础上，安装连接杆组件及预埋件定位装置70即形成轨枕模具成品60。连接杆组件包括贯穿单根模具成品50侧板52上的穿孔520、两个侧梁31的连接杆80，连接杆80的两端设有拉环81。沿模具拼装框30长度方向排列的多个连接杆组件可通过水平定位板82定位，水平定位板82通过锁定螺栓820固定在侧梁31上。

在本发明中，长度方向、宽度方向分别以模具拼装框30的长度方向、宽度方向来定义，而轨枕模具组装平台20的长度方向、宽度方向分别与模具拼装框30的长度方向、宽度方向保持一致。进一步来说，单根模具成品50的长度方向、宽度方向也分别与模具拼装框30的长度方向、宽度方向保持一致。

基于上述本发明轨枕模具生产系统，本发明还提出了一种轨枕模具生产方法，包括步骤：

1)在单根模具拼装平台10上拼装出所需数量的单根模具成品50；

2)单根模具成品50冷却后吊至轨枕模具组装平台20上放置的模具拼装框30内；

3)借由模具拼装框30和截面控制工装40使模具拼装框30内的各单根模具成品50以矩阵形式规则排列整齐；

4)焊接单根模具成品50与模具拼装框30形成一体后吊至一旁侧立放置，此时可对正背面满焊加固，冷却后打磨光滑来保证后续脱模顺畅，并校正侧弯等情况；

5)在单根模具成品50底面上安装预埋件定位装置70，以确定大、小轨距，使大、小轨距符合公差要求，并加装连接杆组件，完成轨枕模具成品60的生产；

6)生产过程结束。

本发明的优点是：

本发明一方面将单根模具拼装分离出来，单独借由单根模具拼装平台实现，另一方面将原来的人为控制截面和大小轨距尺寸精度改为由工装精准控制，因此，轨枕模具的产品质量大幅提高，且做到了质量可控，不再受工人技术水平和工作经验的影响，生产效率高，精度满足要求，其中，小轨距精度的可靠把控确保了后续工序中预埋铁座的安装质量，无需人为调小孔洞或橡胶圈，避免人工浪费，避免二次打磨处理，大大降低了生产成本。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨枕模具生产系统，其特征在于，包括单根模具拼装平台、轨枕模具组装平台和预埋件定位装置，其中：

所述单根模具拼装平台用于定位并焊接侧板和底板来形成单根模具成品；

所述轨枕模具组装平台用于借助模具拼装框和截面控制工装将多个所述单根模具成品规则排列整齐后，将所述单根模具成品与所述模具拼装框焊接形成一体，以待加装连接杆组件；

所述预埋件定位装置用于安装在与所述模具拼装框形成一体的所述单根模具成品底面上，来定位所述单根模具成品的大轨距和小轨距，以形成轨枕模具成品。

2.如权利要求1所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述单根模具拼装平台包括平台架，所述平台架两侧设有定位框，所述平台架两侧的所述定位框之间放置具有不同厚度和坡度的底垫块，其中：所述底板放置在所述底垫块上，所述底垫块用于调节并定位所述底板的位置；所述侧板放置在所述定位框内侧且所述侧板与所述定位框的倾斜内侧面之间设置侧垫块，所述定位框和所述侧垫块用于调节并定位所述侧板的倾斜度和位置；相对的两个所述侧板之间通过固定杆件连接固定，所述固定杆件用于在所述底板上定位两个所述侧板。

3.如权利要求2所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述单根模具成品包括两个所述侧板，两个所述侧板之间通过多个所述底板焊接相连形成U形截面，其中：所述侧板上开设有圆形穿孔，相应所述底板上开设有矩形开孔。

4.如权利要求1所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述轨枕模具组装平台包括平台底座，所述平台底座的两侧间隔设有侧顶紧机构，所述平台底座的上方设有下压机构，其中：所述平台底座用于放置所述模具拼装框，所述模具拼装框内放置所述单根模具成品；所述下压机构用于将所述截面控制工装向下压入沿所述模具拼装框宽度方向排列的各所述单根模具成品，所述侧顶紧机构用于侧向顶紧所述模具拼装框，以使得沿所述模具拼装框宽度方向排列的各所述单根模具成品在所述模具拼装框长度方向上实现对齐。

5.如权利要求4所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述模具拼装框包括由两个侧梁、张拉端梁和固定端梁构成的矩形框体，两个所述侧梁底部之间连接有多个连接梁，所述张拉端梁上安装有张拉设备，其中：沿所述模具拼装框长度方向排列的相邻两个所述单根模具成品之间设置分隔框；沿所述模具拼装框长度方向排列的各所述单根模具成品在所述张拉设备的作用下在所述模具拼装框宽度方向上实现对齐。

6.如权利要求4所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述截面控制工装包括顶梁，所述顶梁下面连接有定位板，其中：所述定位板的截面为与所述单根模具成品截面形状相适配的倒梯形；所述顶梁卡在所述模具拼装框的两个所述侧梁之间后被所述下压机构朝下抵顶，以使所述定位板与所述单根模具成品的内侧面密贴。

7.如权利要求4所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，对于借助所述轨枕模具组装平台、所述模具拼装框和所述截面控制工装规则排列整齐的所述单根模具成品：在所述模具拼装框宽度方向上，相邻两个所述单根模具成品之间通过中部连板焊接连接，所述单根模具成品与所述侧梁之间通过边部连板焊接连接；在所述模具拼装框长度方向上，相邻两个所述单根模具成品之间通过所述分隔框焊接连接。

8.如权利要求3所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述预埋件定位装置包括控制条和控制块，平行设置的两个所述控制条焊接在所述单根模具成品外的底面上，两个所述控制条相对设置的两个定位槽上可移除地放置有一所述控制块，两个所述控制块与两个所述控制条相垂直呈矩形，其中：每个所述控制块上设有螺栓穿孔，所述螺栓穿孔两侧设有铁座穿孔，所述螺栓穿孔及其两侧的所述铁座穿孔与所述单根模具成品的所述底板上的所述开孔相对。

9.如权利要求8所述的轨枕模具生产系统，其特征在于，所述控制条沿自身长度方向设有两个梯形的所述定位槽，所述控制块包括块体，所述块体的两端凸设有梯形定位块，所述控制块经由所述定位块卡嵌在所述控制条的所述定位槽内而实现在所述控制条上的定位。

10.一种基于权利要求1所述的轨枕模具生产系统实现的轨枕模具生产方法，其特征在于，包括步骤：

1)在所述单根模具拼装平台上拼装出所述单根模具成品；

2)所述单根模具成品吊至所述轨枕模具组装平台上放置的所述模具拼装框内；

3)借由所述模具拼装框和所述截面控制工装使所述模具拼装框内的各所述单根模具成品规则排列整齐；

4)焊接所述单根模具成品与所述模具拼装框形成一体后吊至一旁侧立放置；

5)在所述单根模具成品底面上安装所述预埋件定位装置，并加装连接杆组件，完成所述轨枕模具成品的生产。