CN102248118B - 高速铁路基板锻造模具及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速铁路基板锻造模具及工艺，属于锻造技术领域。一种高速铁路轨撑的锻造工艺，包含以下工序：备料、加热、制坯成型、制坯、予锻、终锻、切边、校正、后处理、机加工共10道工序。本发明的有益效果是：发明主要采用6300吨位热模锻压机通过上述的模具及制造工艺解决了高速铁路基板的锻造问题，使基板附有锻造的金属流，使其机械性能大幅度提高，生产工时降低，成本大幅下降。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速铁路基板锻造模具及工艺，属于锻造技术领域。
背景技术
根据《中国铁路中长期发展规划》，为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统，到2020年，建设客运专线1.2万公里以上，京沪线全长约1318公里，设计时速为350km/h。北京－武汉－长沙－广州－深圳－香港，由京石客运专线、石武客运专线、武广客运专线、广深港客运专线组成，全长2260公里，连接华北、华中和华南地区，设计时速均为350km/h。
道岔作为铁路轨道两线交叉处，使高速列车安全又顺利的转入他轨，是高铁轨道部分最为重要的组成部分之一。基板铺垫在钢轨下面，是道岔必不可少的配件，通过紧固结构来固定钢轨及道岔配件在其上面。由于高铁道岔基板的两个固定滑床的隧道口的型腔深且形状复杂，板体和隧道壁都很薄，最薄处只有6mm，因此，锻造难度大，锻造复杂系数S3级。
利用经验计算，成型压力超过6000吨，并且两个隧道口的模具型腔下模深度35mm，上模凸起脐子尺寸长80mm 、宽30mm、高60mm，锻造很难实现基板的结构。当上模接触到坯料时两个脐子先接触，近6000吨的压力首先作用在两个脐子上，并且现两个脐子中间的金属要向外流出，这样对两个脐子产生极大的作用力，上模的两个脐子很容易被向外侧弯曲或被折断，都无法保证产品的设计要求。而采用机加工来实现，则制造成本又非常高。所以目前高铁道岔基板采用铸造和薄板焊接，在产品要求很高的情况下，只能采用机加工出来的基板。为此，本发明提供了一种高速铁路基板锻造模具及工艺，该工艺采用了纯锻造和锻造与少量机械加工相结合方式进行批量化生产。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供提供了一种有效的高速铁路基板锻造工艺及生产模具，提高了生产效率以及产品的机械性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高速铁路轨撑的锻造工艺，包含以下工序：
1）备料：选取直径为Ф95～110mm的Q345D圆棒料；
2）加热：采用中频感应加热方式，加热时间为60秒，将坯料加热到1100±50℃；
3）制坯成型：采用上辊锻成型或6300吨热模锻辊挤模膛进行锻压，坯料温度≥1050℃；
4）制坯：利用制坯模具在6300吨热模锻压机上进行制坯，坯料温度≥1050℃；
5）予锻：利用予锻模具在6300吨热模锻压机上进行予锻成型，坯料温度≥1050℃；
6）终锻：将予锻成型的坯料利用终锻模具在6300吨热模锻压机上进行终锻成型，坯料温度≥1000℃；
7）切边：利用切边模具在6300吨热模锻压机上进行切边，坯料温度≥950℃；
8）校正：利用校正模具在6300吨热模锻压机上进行校正，并保证产品所有结构尺寸料温度≥900℃；
9）后处理：在温度460～500℃下进行退火处理，后采用悬挂式抛丸机进行抛丸处理；
10）机加工：局部项点进行机加工。
本发明的有益效果是：发明主要采用6300吨位热模锻压机通过上述的模具及制造工艺解决了高速铁路基板的锻造问题，使基板附有锻造的金属流，使其机械性能大幅度提高，生产工时降低，成本大幅下降。
附图说明
图1为热模锻辊挤模膛的结构示意图；
图2为图1中A-A处剖面图；
图3为图1中B-B处剖面图；
图4为图1中C-C处剖面图；
图5为图1中D-D处剖面图；
图6为制坯模具的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为予锻模具的构示意图；
图9为图8中B-B处的剖面图；
图10为图8的俯视图；
图11为图10中A-A处的剖面图；
图12终锻模具的构示意图；
图13为图12的俯视图；
图14为图13中B-B处的剖面图；
图15为图13中A-A处的剖面图；
图16为切边凹模的结构示意图；
图17为图16的侧视图；
图18为切边凸模的结构示意图；
图19为图18的侧视图；
图20为校正模具的结构示意图；
图21为图20的俯视图；
图22为图21中A-A处的剖面图。
具体实施方式
具体实施例：
1）备料：选取直径为Ф100mm的Q345D圆棒料；
2）加热：采用中频感应加热方式，加热时间为60秒，将坯料加热到1100±50℃；
3）制坯成型：采用上辊锻成型或6300吨热模锻辊挤模膛（见图1至图5）进行锻压，坯料温度≥1050℃。
4）制坯：利用制坯模具（见图6、7）在6300吨热模锻压机上进行制坯，坯料温度≥1050℃。由于薄板成型的变型抗力比正常相同截面的锻件变形抗力要高出约20%，所在制坯模具主要任务是把坯料在长度方面分配合理化，制坯模具的设计与常规模具的设计相同，并能一次实现的基点一次性实现。
5）予锻：利用予锻模具（见图8至图11）在6300吨热模锻压机上进行予锻成型，坯料温度≥1050℃。把经过制坯的坯料放入予锻模具中，此时坯料的温度不能低于1100℃，锻造要实现产品的大部分尺寸，两个隧道的模具设计，如图8至图11所示，模具脐子的高度为H1=35mm、模具的隧道深度为H2=20mm。
6）终锻：将予锻成型的坯料利用终锻模具（图12至图15）在6300吨热模锻压机上进行终锻成型，坯料温度≥1000℃。予锻成型后的坯料入至终锻模具中进行终锻成型，终锻模具上模的隧道脐子的高度为H3=55mm，下模隧道的深度为H4=31mm。
7）切边：利用切边模具（图16至图19）在6300吨热模锻压机上进行切边，坯料温度≥950℃；
8）校正：利用校正模具（图20至图22）在6300吨热模锻压机上进行校正，并保证产品所有结构尺寸料温度≥900℃；校正模具的上模脐子尺寸最高点是57.2mm,校正下模的隧道深度尺寸为35mm。
9）后处理：在温度460～500℃下进行退火处理，后采用悬挂式抛丸机进行抛丸处理；
10）机加工：局部项点进行机加工。
Claims (1)
1.一种高速铁路基板锻造工艺，其特征在于：包含以下工序： 1）备料：选取直径为Ф95～110mm的Q345D圆棒料； 2）加热：采用中频感应加热方式，加热时间为60秒，将坯料加热到1100±50℃； 3）制坯成型：采用上辊锻成型或6300吨热模锻辊挤模膛进行锻压，坯料温度≥1050℃； 4）制坯：利用制坯模具在6300吨热模锻压机上进行制坯，坯料温度≥1050℃； 5）予锻：利用予锻模具在6300吨热模锻压机上进行予锻成型，坯料温度≥1050℃； 6）终锻：将予锻成型的坯料利用终锻模具在6300吨热模锻压机上进行终锻成型，坯料温度≥1000℃； 7）切边：利用切边模具在6300吨热模锻压机上进行切边，坯料温度≥950℃； 8）校正：利用校正模具在6300吨热模锻压机上进行校正，并保证产品所有结构尺寸料温度≥900℃； 9）后处理：在温度460～500℃下进行退火处理，后采用悬挂式抛丸机进行抛丸处理； 10）机加工：局部项点进行机加工。
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