CN116274786A - 一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，包含步骤如下：(1)选择材质为合金钢Q355NE的圆钢；根据锻造成型的锻造比计算后进行下料；(2)将下料的圆钢用中频透热炉加热到900～1200℃，再使用1‑3吨的自由锻锤进行制坯，然后在制得的毛坯锻件上用冲头进行两面冲孔，同时使用碾环机进行扩孔；(3)将加热扩孔后的毛坯放入锻造模具的型腔内，使用1600～2500吨电动螺旋压力机进行冲压，使毛坯在所述型腔内冲压成型；(4)切边；(5)热处理；(6)抛丸及探伤处理；(7)将锻件按照成品尺寸进行机械加工，得到成品盖体。优点是：采用该锻造工艺生产出的盖体内部组织致密，机械性能好，提高了产品生产效率并降低了生产成本，产品质量好，成品率高，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及锻造工艺，特别涉及一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺。
背景技术
在火车转向架的轴箱上位于车轴的两端安装有盖体，用于车轴的密封。目前，现有的盖体通常为铸造产品，铸造后热处理需探伤处理，由于该产品结构壁薄，加工面较多，而铸造产品中内部容易产生缩孔缩松缺陷，因此难以保证盖体的密封性，同时不能保证产品的性能要求，交付生产过程中铸件的毛坯返工返修周期长，成品率低，铸造需添加多个冒口，成品率低，造成成本增加，使利润降低，使用寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种产品质量好，成品率高，使用寿命长的火车转向架轴箱盖体锻造工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，包含步骤如下：
1、下料
选择材质为合金钢Q355NE的圆钢，保证锻件所需的性能及塑性要求及热处理要求；根据锻造成型的锻造比计算后进行下料，以保证锻造成型提供足够的原料；
2、制坯
将下料的圆钢用中频透热炉加热到900～1200℃，再使用1-3吨的自由锻锤进行制坯，然后在制得的毛坯锻件上用冲头进行两面冲孔，冲出的孔径为60mm，同时使用碾环机进行扩孔，将孔径扩大至产品内径尺寸；
3、模锻
将加热扩孔后的毛坯放入锻造模具的型腔内，使用1600～2500吨电动螺旋压力机进行冲压，冲压1-3次；使毛坯在所述型腔内冲压成型；
4、切边
使用1000-1500吨电动螺旋压力机对冲压成型后的锻件进行切边处理，切除锻件外缘的多余毛边；
5、热处理
将锻件放入退火炉中，控制正火温度在910-930℃保温3-4小时，之后再空冷至室温，对锻件进行消除应力，细化晶粒，保证均匀的锻件组织；
6、抛丸及探伤处理
使用抛丸机进行抛丸，消除氧化皮及探伤处理，同时提供锻件的表面抗疲劳强度，探伤检查锻件内部缺陷；
7、将锻件按照成品尺寸进行机械加工，满足零件尺寸，得到成品盖体。
作为进一步优选，所述锻造模具包括上模板和下模板，在上模板和下模板的相对面上分别固定有上护套和下护套，在上护套内通过顶丝固定有上模块，在下护套内通过顶丝固定有下模块，在上模块和下模块的相对面上分别设有相互对应的型槽，用于合模后形成所述型腔。
作为进一步优选，所述型腔包括成品腔，在成品腔外侧依次设有阻料过桥和积料仓，在成品腔内侧设有薄型连皮腔，用于确保锻造时锻件充满所述型腔。
作为进一步优选，所述阻料过桥的宽度为12-14mm。
作为进一步优选，在上护套和下护套内侧对应顶丝处分别旋入有螺套，所述顶丝分别旋入对应的螺套内，以便于更换螺套并延长上护套和下护套的使用寿命。
作为进一步优选，在下护套上对称固定有二根导柱，在上护套上对称镶嵌有二个导套，导柱分别***对应的导套内。
本发明的有益效果如下：
采用该锻造工艺生产出的火车转向架轴箱盖体内部组织致密，机械性能好，抗拉强度和延伸率均有提高，屈服强度和抗冲击性能显著提升，无气孔、缩孔、缩松等缺陷，避免了传统铸件盖体的缺陷及成品率低的问题，提高了产品生产效率并降低了生产成本，产品质量好，成品率高，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明涉及的锻造模具的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是本发明所述型腔的结构示意图。
图5是本发明盖体的结构示意图。
图中：下模板1，下护套2，上护套3，上模板4，上模块5，下模块6，导柱7，型腔8，成品腔801，阻料过桥802，积料仓803，连皮腔804，导套9，模柄10，T型螺栓11，顶丝12，T型螺套13。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
如图1-图4所示，本发明涉及的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，包含步骤如下：
1、下料
选择材质为合金钢Q355NE的圆钢，保证锻件所需的性能及塑性要求及热处理要求；根据锻造成型的锻造比计算后进行下料，以保证锻造成型提供足够的原料；
2、制坯
将下料得到的圆钢料用中频透热炉加热到900～1200℃，再使用1-3吨的自由锻锤进行制坯，然后在制得的毛坯锻件上用冲头进行两面冲孔，冲出的孔径为60mm，同时使用碾环机进行扩孔，将孔径扩大至产品内径尺寸；
3、模锻
将加热扩孔后的毛坯放入锻造模具的型腔8内，使用1600～2500吨电动螺旋压力机进行冲压热锻，冲压1-3次；使毛坯在所述型腔8内锻压成型；
所述锻造模具包括上模板4和下模板1，在上模板4和下模板1的相对面上分别通过螺钉固定有上护套3和下护套2，在上护套3内通过顶丝12固定有上模块5，在下护套2内通过顶丝12固定有下模块6，上模块5和下模块6分别顶靠在上模板4和下模板1上，在上模块5和下模块6的相对面上分别设有相互对应的型槽，用于合模后形成所述型腔。
所述型腔8包括成品腔801，成品腔801的截面形状与所述盖体的截面相匹配，在成品腔801外侧依次设有阻料过桥802和积料仓803，积料仓通过阻料过桥与成品腔连通，所述阻料过桥的宽度为12-14mm。在成品腔801内侧连通有薄型连皮腔804，用于确保锻造时锻件充满所述型腔。
在上护套3和下护套2内侧对应顶丝12处分别通过螺纹连接旋入有T型螺套13，在上模块5和下模块6上对应顶丝12处分别设有凹槽，所述顶丝12分别旋入对应的螺套13内并顶入对应的凹槽内，以便于更换螺套并延长上护套3和下护套2的使用寿命。在下护套2上位于两侧对称固定有二根导柱7，在上护套3上对称镶嵌有二个导套9，导柱7分别通过间隙配合***对应的导套9内，用于实现合模时的导向。
在上模板4中心固定有模柄10，在上模板4和下模板1上对称设有豁口，并在豁口内分别***有T型螺栓11，以便于在电动螺旋压力机上安装上模板4和下模板1。
4、切边
使用1000-1500吨电动螺旋压力机对冲压成型后的锻件进行切边处理，切除锻件外缘对应所述阻料过桥和积料仓处形成的多余毛边。
5、热处理
将锻件放入退火炉中，控制正火温度在910-930℃保温3-4小时，之后再空冷至室温，对锻件进行消除应力，细化晶粒，保证均匀的锻件组织。
6、抛丸及探伤处理
使用抛丸机进行抛丸，消除氧化皮及探伤处理，同时提供锻件的表面抗疲劳强度，探伤检查锻件内部缺陷。
7、将锻件按照成品尺寸进行机械加工，满足零件尺寸，得到成品盖体，如图5所示。
采用本发明涉及的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺制造的盖体与传统的铸造产品的机械性能对比如下表1。由此可见，采用本工艺制造的盖体无缩孔，抗拉强度和延伸率均有提高，屈服强度和抗冲击性能显著提高。
表1
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，其特征在于，包含步骤如下：
(1)下料
选择材质为合金钢Q355NE的圆钢，保证锻件所需的性能及塑性要求及热处理要求；根据锻造成型的锻造比计算后进行下料，以保证锻造成型提供足够的原料；
(2)制坯
将下料的圆钢用中频透热炉加热到900～1200℃，再使用1-3吨的自由锻锤进行制坯，然后在制得的毛坯锻件上用冲头进行两面冲孔，冲出的孔径为60mm，同时使用碾环机进行扩孔，将孔径扩大至产品内径尺寸；
(3)模锻
将加热扩孔后的毛坯放入锻造模具的型腔内，使用1600～2500吨电动螺旋压力机进行冲压，冲压1-3次；使毛坯在所述型腔内冲压成型；
(4)切边
使用1000-1500吨电动螺旋压力机对冲压成型后的锻件进行切边处理，切除锻件外缘的多余毛边；
(5)热处理
将锻件放入退火炉中，控制正火温度在910-930℃保温3-4小时，之后再空冷至室温，对锻件进行消除应力，细化晶粒，保证均匀的锻件组织；
(6)抛丸及探伤处理
使用抛丸机进行抛丸，消除氧化皮及探伤处理，同时提供锻件的表面抗疲劳强度，探伤检查锻件内部缺陷；
(7)将锻件按照成品尺寸进行机械加工，满足零件尺寸，得到成品盖体。
2.根据权利要求1所述的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，其特征是：所述锻造模具包括上模板和下模板，在上模板和下模板的相对面上分别固定有上护套和下护套，在上护套内通过顶丝固定有上模块，在下护套内通过顶丝固定有下模块，在上模块和下模块的相对面上分别设有相互对应的型槽，用于合模后形成所述型腔。
3.根据权利要求2所述的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，其特征是：所述型腔包括成品腔，在成品腔外侧依次设有阻料过桥和积料仓，在成品腔内侧设有薄型连皮腔，用于确保锻造时锻件充满所述型腔。
4.根据权利要求3所述的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，其特征是：所述阻料过桥的宽度为12-14mm。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，其特征是：在上护套和下护套内侧对应顶丝处分别旋入有螺套，所述顶丝分别旋入对应的螺套内，以便于更换螺套并延长上护套和下护套的使用寿命。
6.根据权利要求5所述的一种火车转向架轴箱盖体锻造工艺，其特征是：在下护套上对称固定有二根导柱，在上护套上对称镶嵌有二个导套，导柱分别***对应的导套内。
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