CN108296292A - 一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，特点是将棒料加热，并通过轴向推料装置将棒料送入三辊斜轧机中，三根斜轧辊同时与棒料咬合，并带动棒料转动，同时，轴向推料装置推动棒料以恒定的速度轴向移动，径向驱动机构根据需加工的铁道车辆车轴的直径要求控制斜轧辊径向移动，待棒料轴向移动至与轴向引料装置相接触时，轴向引料装置牵引棒料继续以恒定的速度轴向移动，同时棒料与轴向推料装置相脱开，加工完成后得到大直径的长阶梯轴——铁道车辆车轴；优点是其模具制造简单，力在轧件的表面分布均匀，在斜轧过程中可有效减少轧辊的磨损、使得轧机可以进行轻量化施工、有效增加轧机的使用寿命。

Description

一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法
技术领域
本发明涉及轴类件的塑性成形加工，尤其涉及一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法。
背景技术
铁道车辆车轴是铁路建设的三大关键零件（重轨、车轴和车轮）之一，属于超大型轴类零件。目前国内外生产铁道车辆车轴的方法主要为锻造成形，它的生产效率为每分钟0.2～0.3根，材料利用率为58～65％。楔横轧是目前轴类件加工应用较广的一种成形方法，其材料利用率和生产效率都比较高，但是目前国内外用楔横轧生产的轴类零件，其最大直径在φ150mm以下，最大长度在1200mm以内，模具最大直径为φ1400mm；而铁道车辆车轴属于超大型长阶梯轴类件，其最大直径为φ222mm，最大长度为2356mm。若用目前的楔横轧方法生产铁道车辆车轴，其模具直径要达φ3000mm左右，楔横轧机的高度将超过9000mm，这样大的机器与模具，必然投资大、制作难、生产操作不便，故无法实施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，其可大大降低生产加工难度和成本，且减小了轧制力和力矩避免对模具造成损伤，同时又保证了铁道车辆车轴的轧制精度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，包括以下具体步骤：
（1）、在三辊斜轧机上设置斜轧辊的径向驱动机构，并控制三根斜轧辊同步径向移动；
（2）、在三辊斜轧机的进料侧设置轴向推料装置，在三辊斜轧机的出料侧设置轴向引料装置；
（3）、将棒料加热至1000℃～1200℃，并通过轴向推料装置将棒料送入三辊斜轧机中，三根斜轧辊同时与棒料咬合，并带动棒料转动，同时，轴向推料装置推动棒料以恒定的速度轴向移动，径向驱动机构根据需加工的铁道车辆车轴的直径要求控制斜轧辊径向移动，待棒料轴向移动至与轴向引料装置相接触时，轴向引料装置牵引棒料继续以恒定的速度轴向移动，同时棒料与轴向推料装置相脱开，加工完成后得到大直径的长阶梯轴——铁道车辆车轴。
进一步地，所述的轴向推料装置包括推料夹具、轨道和推料驱动机构，所述的推料驱动机构的驱动轴与所述的推料夹具固定连接，所述的轨道位于待加工棒料的下方。
进一步地，所述的推料驱动机构为液压缸、气缸或直线电机等。
进一步地，所述的轴向引料装置包括感应器、引料夹具和引料驱动机构，所述的引料驱动机构的驱动轴与所述的引料夹具固定连接，所述的感应器固定安装在所述的引料夹具上。
进一步地，所述的引料驱动机构为液压缸、气缸或直线电机等。
与现有技术相比，本发明的优点是：
（1）、对于轧制大直径的长阶梯轴——铁道车辆车轴而言，与传统的楔横轧相比，其模具制造简单，力在轧件的表面分布均匀，在斜轧过程中可有效减少轧辊的磨损、使得轧机可以进行轻量化施工、有效增加轧机的使用寿命。
（2）、由于三辊斜轧机上设置斜轧辊的径向驱动机构，使得通过该方法可在三辊斜轧机上使用同一模具加工不同直径的阶梯轴类件，生产成本低。
（3）、由于三辊斜轧机的进料侧设置轴向推料装置，出料侧设置轴向引料装置，使得棒料在轧制的过程中可保持以恒定的轴向速度移动，这提高了铁道车辆车轴的轧制精度，且使得铁道车辆车轴的轧制过程易于控制。
附图说明
图1为本发明的轧制状态示意图之一；
图2为本发明的轧制状态示意图之二；
图3为本发明的斜轧辊与棒料的配合示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示，一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，包括以下具体步骤：
（1）、在三辊斜轧机上设置斜轧辊1的径向驱动机构（图中未显示），并控制三根斜轧辊1同步径向移动；
（2）、在三辊斜轧机的进料侧设置轴向推料装置2，在三辊斜轧机的出料侧设置轴向引料装置3；
（3）、将棒料4加热至1000℃～1200℃，并通过轴向推料装置2将棒料4送入三辊斜轧机中，三根斜轧辊1同时与棒料4咬合，并带动棒料4转动，同时，轴向推料装置2推动棒料4以恒定的速度轴向移动，径向驱动机构根据需加工的铁道车辆车轴的直径要求控制斜轧辊1径向移动，待棒料4轴向移动至与轴向引料装置3相接触时，轴向引料装置3牵引棒料4继续以恒定的速度轴向移动，同时棒料4与轴向推料装置2相脱开，加工完成后得到大直径的长阶梯轴——铁道车辆车轴。
上述实施例中，轴向推料装置2包括推料夹具21、轨道22和推料驱动机构23，推料驱动机构23的驱动轴与推料夹具21固定连接，轨道22位于待加工棒料4的下方，轴向引料装置3包括感应器31、引料夹具32和引料驱动机构33，引料驱动机构33的驱动轴与引料夹具32固定连接，感应器31固定安装在引料夹具32上；优选地，推料驱动机构23和引料驱动机构33可以为液压缸、气缸或直线电机。
上述实施例中，径向驱动机构采用机械领域中现有的直线移动驱动机构，推料夹具21和引料夹具32采用机械领域中可实现开合的工件夹具。

Claims (5)

1.一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，其特征在于包括以下具体步骤：
（1）、在三辊斜轧机上设置斜轧辊的径向驱动机构，并控制三根斜轧辊同步径向移动；
（2）、在三辊斜轧机的进料侧设置轴向推料装置，在三辊斜轧机的出料侧设置轴向引料装置；
（3）、将棒料加热至1000℃～1200℃，并通过轴向推料装置将棒料送入三辊斜轧机中，三根斜轧辊同时与棒料咬合，并带动棒料转动，同时，轴向推料装置推动棒料以恒定的速度轴向移动，径向驱动机构根据需加工的铁道车辆车轴的直径要求控制斜轧辊径向移动，待棒料轴向移动至与轴向引料装置相接触时，轴向引料装置牵引棒料继续以恒定的速度轴向移动，同时棒料与轴向推料装置相脱开，加工完成后得到大直径的长阶梯轴——铁道车辆车轴。
2.如权利要求1所述的一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，其特征在于：所述的轴向推料装置包括推料夹具、轨道和推料驱动机构，所述的推料驱动机构的驱动轴与所述的推料夹具固定连接，所述的轨道位于待加工棒料的下方。
3.如权利要求2所述的一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，其特征在于：所述的推料驱动机构为液压缸或气缸或直线电机。
4.如权利要求1所述的一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，其特征在于：所述的轴向引料装置包括感应器、引料夹具和引料驱动机构，所述的引料驱动机构的驱动轴与所述的引料夹具固定连接，所述的感应器固定安装在所述的引料夹具上。
5.如权利要求4所述的一种铁道车辆车轴的三辊斜轧成形方法，其特征在于：所述的引料驱动机构为液压缸或气缸或直线电机。
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Granted publication date: 20200828

License type: Common License

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Application publication date: 20180720

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Assignor: Ningbo University

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Denomination of invention: A Three Roll Cross Rolling Forming Method for Railway Vehicle Axles

Granted publication date: 20200828

License type: Common License

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