用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝的製作方法

2023-07-03 00:06:26 2

專利名稱：用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的輥鍛工藝，尤其是一種應用在鍛造領域的、用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的輥鍛工藝。
背景技術：
鐵路貨運行業近年來積極推進重載提速，以緩解鐵路運載能力的不足。在鐵路道路方面主要是對原有道路的適應性改造，在貨車車輛方面主要是增加各部件的承載能力，這樣原來用焊接件的許多零件在重載高速的條件下其承載能力和安全性遠遠不能滿足要求，並因此改用鍛件，這樣鐵路鍛件市場越來越大，也越來越活躍。近幾年來，鐵路車輛焊接件改鍛件的趨勢明顯，鍛件和焊接件相比，鍛件的強度和可靠性大大加強，品質提升效果明顯，但同時由於叉形拉杆長度非常長，這些特徵對鐵路鍛 件的鍛造提出了更高的要求，如需要大噸位的鍛造設備、鍛造工藝複雜，成形難度大。目前國內能夠批量生產叉形拉杆生產方式主要是焊接，頭部的叉子是用鋼板卷出來的，然後再與工字部分焊接而成一體，後面的小頭加工好後再與016的圓棒料焊接，工字部分機加工好後，前端與頭部的叉子焊接，後端與圓棒料相焊接，整個焊接過程分四部分，三次焊接。在三次焊接處存在殘餘應力，這種焊接方式的叉形拉杆更容易在使用過程中出現斷裂等弊端。叉形拉杆鍛件的結構特點決定了鍛造工藝的複雜性，由於叉形拉杆的長度4850mm是異常件，而直經又非常細，需要較大輥鍛機設備，但輥鍛機太大，工作性能不太穩定，設計要求也很高，所以在1500mm的輥鍛機上生產模具長度不夠，只需分段輥鍛，才能滿足在此輥鍛設備上完成輥鍛成型。此輥鍛工藝目前在國內還是空白，即是首例。

發明內容
本發明涉及一種用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝，即在整個輥鍛過程中分段輥鍛，共輥鍛四道次，工字部分一次成型，杆部分四道次成型，小頭部在第四道一次壓扁成型的輥鍛工藝；其特徵在於分段輥鍛，前端工字部分由圓棒料在第一道模具中輥鍛成型，在其後的三道輥鍛中不參與變形；其特徵在於杆部分四道次變形，前端工字部和尾部都是一道次成型；杆部第一道和第三道都輥成橢圓型，第二道為方型，第四道為圓型；其特徵在於前端工字部在第一道成型，尾部只在第二道成型，這樣保證前端工字部平面與尾部平面成90°。


圖I是用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的主視圖；圖2是用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的俯視圖；圖3是輥鍛前自由鍛做的毛坯圖；圖4是由自由毛坯進入第一道輥鍛模型腔輥鍛後的第一道輥鍛件；
圖5是所有圖中B-B截面圖；圖6是所有圖中A-A截面圖；圖7是圖4中C-C處截面圓；圖8是圖4中D-D的處截面圖；圖9是圖4第一道輥鍛件在旋轉90°，後進入第二道輥鍛模後的輥鍛件；圖10是圖9的第二道輥鍛件中標號14處D-D的方形截面圖；圖11是所圖中E-E的矩形形截面圖；圖12是圖13的第三道輥鍛件圖的標號14處D-D的截面·
圖13是第二道旋轉90度後進入第三道輥鍛模輥出的輥鍛件圖；圖14是第四道輥鍛模具輥出的輥鍛件圖。
具體實施例方式本實施例中的圖I是用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的主視圖，標號11'是用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的叉形部分，是在輥鍛之後，在最後一道工序模鍛出來的。它是通過圖3中的前端頭部標號16模鍛出來的，標號2'是叉形拉杆鍛件的前端工字部分，需要在第一次輥鍛中輥鍛成形。標號3'是杆部，在輥鍛中需要四道次的輥鍛；標號4'是用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的尾部，需要一次在輥鍛中成形，本實施例中在第二道一次完成。標號L的長度是叉形拉杆的安裝中心距的長度是4850mm。圖2是用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的俯視圖，前端工字部位標號2'在整個鍛件中主要是起減重作用，標號4'主要是叉形拉杆的尾部，用於打孔與其他件連結。圖3是自由鍛後製作的坯子，為滿足輥鍛需要。標號16是前端頭部，用於輥鍛後，在模鍛工位模鍛出叉形部位11'。直徑Dl為70mm的圓，LI為長度80-129mm的長度，D2為直徑32mm的圓，長度L3為1520_。圖4是輥鍛後的第一道輥鍛件圖，標號11的截面為矩形截面如圖5所示，寬BI為14mm,高H2為48mm。標號12為前端工字部分，此部分主要用於減重，其截面圖如圖6所示，L6的長度為48mm，L4的寬度為14mm，L7的寬度為8mm，L5為8. 4臟。標號13是起過渡作用的不變形部分，其直徑與D2相同，且直徑都為32mm，目的是為保證旋轉90°後進入第二道輥鍛模具中平穩過渡，避免輥鍛中彎曲。此處截面C-C如圖7所示，直徑Dl為32mm。標號14為杆部需要輥鍛四道次的杆部，其中D-D的截面圖如圖8所示，高Hl為21. 6mm,寬B2為 30. 9mm,半徑 Rl = 22. 7_。圖9為第二道輥鍛件圖，前端頭部標號16、標號11、標號12的部位不參與其他三道的變形，標號13在第二道中不變形，其截面B-B仍為圖7，標號14桿部D-D截面為圖10所不，截面為方形，邊長C為21_。標號15為尾部,在第一道不變形,保持032的圓,而在第二道中，截面E-E由032的圓變為圖11所示，高H3為50mm，寬B3為16mm。圖13為第三道棍鍛件圖,前端頭部16、標號11,、標號12和標號15的尾部,在第三道中並不變形，參與變形的部位是標號13和標號14，標號13處的C-C截面變形為截面形狀B-B的矩形如圖5所示；標號14處D-D截面形狀為圖12橢圓形，寬B4為25. 6mm，高H3為13. 3mm，半徑R2為22. 5mm。圖14為第四道輥鍛件圖，在此輥鍛過程中只有杆部標號14發生變形，由原來的圖12橢圓形變為圓形其直徑為C>16mm。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，任何熟悉本專業的技術人員可能利用 上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是依本發明權利要求所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝，即在整個輥鍛過程中分段輥鍛，共輥鍛四道次，工字部分一次成型，杆部分四道次成型，小頭部在第四道一次壓扁成型的輥鍛工藝。
2.如權利要求I所述的用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝，其特徵在於分段輥鍛，前端工字部分由圓棒料在第一道模具中輥鍛成型，在其後的三道輥鍛中不參與變形。
3.如權利要求I所述的用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝，其特徵在於杆部分四道次變形，前端工字部和尾部都是一道次成型；杆部第一道和第三道都輥成橢圓型，第二道為方型，第四道為圓型。
4.如權利要求I所述的用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝，其特徵在於前端工字部在第一道成型，尾部只在第二道成型，這樣保證前端工字部平面與尾部平面成90。。
全文摘要
本發明公開一種用於鐵路貨車整體鍛造手制動拉杆的輥鍛工藝，即一種用於鐵路貨車上叉形拉杆鍛件的輥鍛工藝，叉形拉杆鍛件輥鍛分四道次分段的輥鍛工藝，工字部分由圓棒料直接輥鍛成形，在第一道輥鍛模具內輥鍛完成，其餘四道次輥鍛中不參與變形，中間杆部分四道次輥鍛，小頭部在第四道輥鍛中一道次壓扁成形，保證工字梁部分平面與小頭部平面成90°。
文檔編號B21J5/00GK102784878SQ201210319750
公開日2012年11月21日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者何立文, 朱濤, 楊勇, 楊守臣, 胡福榮, 蔣鵬, 陳杰鵬 申請人:北京機電研究所, 北京潤豐科技發展有限責任公司