CN201768866U - 一种at钢轨跟端锻压成型模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种AT钢轨跟端锻压成型模具，包括三工位成型模具和一工位切边模具；三工位成型模具包括上模和下模，上模由固定在第一上模板上的第一至第三工位上模组成，下模由固定在第一下模板上的与第一至第三工位上模对应的第一至第三工位下模组成，第一下模板固定在的压力机下工作台上，在第一上模板和在第一下模板内设有模具预热***；一工位切边模具包括凸模和凹模，凸模由固定在第二上模板上的轨头切边凸模和轨底切边凸模、上轨腰活块组成，凹模由固定在第二下模板上的下轨腰活块组成。该模具可以保证在锻压成型时使钢轨三部分轨头、轨腰、轨底中心线重合，提高AT钢轨跟端成型的生产效率和端成型质量。
Description
技术领域
本实用新型属于锻压成型模具，具体涉及一种AT钢轨跟端锻压成型模具。
背景技术
为适应我国轨道提高运速的要求，必须研制直股不限速(不超过区间容许速度)的钢轨新型结构的道岔。根据我国的实践和国外的经验，直股不限速道岔宜采用跟端为可弯式接头的矮型不对称特种断面尖轨。
矮型特种断面钢轨(以下简称AT轨)做尖轨和可动心轨都需要跟端锻造加工，将AT钢轨锻压成标准断面的钢轨，以便与道岔和轨道上的标准断面钢轨相连接。因此，AT轨端部锻造加工是实现新型结构道岔的技术关键。
国内目前主要道岔厂的AT钢轨跟端采用组合、活块式模具锻造，由于组合模具固有的多分模面，致使锻造完钢轨三部分轨头、轨腰、轨底中心线不重合，也就是不对称度俗称偏心较大，线路上无论是采用螺栓联结或焊接都很难将AT钢轨跟端和线路上钢轨联结起来，即使采用非正常方式连接也会造成接头的直线度无法满足列车高速、平稳运行的要求，列车运营的舒适度大大降低。
传统的AT钢轨跟端成型采用活块组合式模具两次或三次加热多次成型工艺技术，生产效率底，产品质量受人为因素影响波动性很大，并且模具缺少充分的预热致使成型钢轨合格率低，模具寿命低。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种AT钢轨跟端锻压成型模具，以保证在锻压成型时使钢轨三部分轨头、轨腰、轨底中心线重合，提高AT钢轨跟端成型的生产效率和端成型质量。
实现本实用新型目的采用的技术方案是：AT钢轨跟端锻压成型模具包括固定在模板上的三工位成型模具和一工位切边模具；所述三工位成型模具包括上模和下模，上模由固定在第一上模板上的第一至第三工位上模组成，下模由固定在第一下模板上的与第一至第三工位上模对应的第一至第三工位下模组成，第一下模板固定在的压力机下工作台上，在第一上模板和在第一下模板内设有模具预热***；所述一工位切边模具包括凸模和凹模，凸模由固定在第二上模板上的轨头切边凸模和轨底切边凸模、上轨腰活块组成，凹模由固定在第二下模板上的下轨腰活块组成。
所述三工位成型模具中的第三工位上模上设有上飞边槽，第三工位下模上与第三工位上模的上飞边槽对应设有下飞边槽。
所述三工位成型模具中的第一至第三工位上模和下模各部件在长度方向均由导向段、过渡段和成型段组成。
所述成三工位型模具中的各部件的导向段、过渡段和成型段的长度分别为100-200mm、150-200mm和450-900mm。
所述一工位切边模具中的轨头切边凸模、轨底切边凸模、上轨腰活块和下轨腰活块各部件在长度方向均由导向段、过渡段和成型段组成。
所述一工位切边模具中各部件的导向段、过渡段和成型段的长度分别为100-200mm、150-200mm和450-900mm。
所述模具预热***包括发热元件、测温热电偶，以矩阵方式按中心对称分布，或按蛇形方式布置预埋在成型模的第一上模板和第一下模板中。
采用上述结构的AT钢轨跟端锻压成型模具的特点在于采用多工位热模用于AT钢轨锻压成型，使AT钢轨通过连续的三工位(两工位制坯和一工位精整)整体成型模具和一工位切边模具和模具预热***保障，最终完成锻件成型。AT钢轨锻压过程中未破坏钢轨纤维组织，形成了明显的长度方向的全纤维组织，必然造成力学性能和理化形成的方向性，钢轨的使用性能将会提高。并只需一次加热、连续三工位成型和一工位切边完成整个锻件的锻压、切边工艺步骤，耗时仅需9-15分钟，相比传统锻压方式需要分别加热2-3次和5-8次成型耗时30-45分钟，提高了工作效率200％。从钢轨轨腰中心线对称分模位置从根本上解决了中心线偏移(对称度不足)的缺陷。本套模具经过锻压型式试验，其锻件能够完全满足现阶段高速铁路对锻件的要求。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1本实用新型模具的布置示意图。
图2本实用新型的成型模上模的结构示意图。
图3本实用新型的成型模上模的结构示意图的仰视图。
图4本实用新型的成型模下模的结构示意图。
图5本实用新型的成型模下模的结构示意图的俯视图。
图6是本实用新型的切边模的结构示意图。
图7是本实用新型的切边模的结构示意图的右视图。
图8、图9是本实用新型的模具预热***的结构示意图。
具体实施方式
见图1，AT钢轨跟端锻压成型模具包括三工位成型模具2和一工位切边模具5；三工位成型模具2和一工位切边模具5在压力机工作台上依次排列，其中三工位成型模具2通过平键4与压力机的下工作台3定位连接；一工位切边模具5通过序号3高强度螺栓6分别与压力机的上滑块1、下工作台3连接。
见图1至图9，所述三工位成型模具2包括上模和下模，上模由第一上模板7、第一至第三工位上模9、10、11组成，第一、第三工位上模9、11用平键8与上模板7实现定位，第一至第三工位上模9、10、11用高强度螺栓12固定在第一上模板7上；下模由第一下模板14、第一至第三工位下模15、17、18组成，第一、第三工位下模15、18通过平键16与下模板14实现定位，第一至第三工位下模15、17、18与第一至第三工位上模9、10、11对应用高强度螺栓19固定在第一下模板14上，第一下模板14用平键4与压力机下工作台3实现定位；所述一工位切边模具5包括凸模I和凹模II，凸模I由轨头切边凸模25和轨底切边凸模26、上轨腰活块24组成，轨头切边凸模25和轨底切边凸模26用平键23与上模板22定位，并采用高强度螺栓21实现连接；凹模II由下模板29、下轨腰活块27等组成，轨腰活块27采用高强度螺栓28实现与下模板29连接；切边模具通过其上模板22和下模板29分别用高强度螺栓6连接在压力机的上滑块1和下工作台3上；见图8、图9，在第一上模板9和在第一下模板14内设有模具预热***，模具预热***包括发热元件33、测温热电偶34，以矩阵方式按中心对称分布，或按蛇形方式布置用螺栓31、压片32、防护部件35等固定预埋在成型模的第一上模板7和第一下模板14内。
所述成型模中的第三工位上模11上设有上飞边槽13，第三工位下模18上与第三工位上模11的上飞边槽13对应设有下飞边槽20，设置飞边槽的目的是便于填充满型腔的多余金属沿水平方向流入飞边槽，形成飞边，飞边槽实际形状可不限于此形状。
所述成型模中的第一至第三工位上模和下模各部件以及所述切边模中的轨头切边凸模、轨底切边凸模、上轨腰活块和下轨腰活块各部件它们在长度方向均由导向段、过渡段和成型段组成，各部件的导向段、过渡段和成型段的长度分别为100-200mm、150-200mm和450-900mm。导向段的设置用于AT钢轨在空间位置能够进行X、Y、Z三个方向准确定位。
工艺过程和工作原理：
1、压力机上滑块与成型模上模板分离，上升到上死点；顶出缸30工作，顶起成型模；成型模与下模座分离(参见图9)；
2、设定模具预热温度100～300℃，预热***开始工作，模具进行预热；
3、模具到达设定工作温度，AT钢轨由机械手夹持准备锻压前加热；
4、钢轨旋转0～90度(顺时针或逆时针)并长肢朝上进入电感应加热器；
5、在电感应加热器中加热钢轨到1160～1250℃；
6、钢轨出炉相对于加热状态旋转0～90度(顺时针或逆时针)，使轨底与水平成90度，钢轨长肢朝上(长肢方向不限于朝上或朝下)搬运到压力机中第一个工位纵向***，在第一工位模腔中完成第一工位锻压；AT钢轨通过模块导向段的定位，完成钢轨过渡段、成型段的轨腰初步变形，完成一个工位的制坯过程。
7.钢轨从压力机中纵向退出，相对于第一次锻压时钢轨位置旋转90度(顺时针或逆时针)，钢轨轨底面朝上，横向搬运至压力机中第二工位纵向水平***，完成第二工位锻压；完成AT钢轨轨底初步成型，完成第二个工位的制坯过程。
8.钢轨从压力机纵向退出，相对于第二次锻压时钢轨位置旋转90度(顺时针或逆时针)，使钢轨在三工位位置与一工位一致，横向搬运至压力机第三工位，完成第三工位锻压；AT钢轨精压整形，多余金属形进入飞边槽形成飞边，实现AT钢轨的锻压变形，完成第三工位的精整过程。
9.钢轨从纵向退出压力机，横向平移至压力机中切边工位，通过上、下轨腰活块模上的导向段、过渡段以及成型段对锻件的精确定位，压力机上滑块下压完成锻件轨头和轨底的飞边切边，完成一个工位的飞边切除过程。
10.钢轨从纵向退出压力机，相对于第三次锻压时钢轨位置旋转90度(顺时针或逆时针)钢轨处于轨头向上、轨底向下正立位置，将钢轨传送至出料台位置，结束本次锻压循环。
Claims (7)
1.一种AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于包括固定在模板上的三工位成型模具和一工位切边模具；所述三工位成型模具包括上模和下模，上模由固定在第一上模板上的第一至第三工位上模组成，下模由固定在第一下模板上的与第一至第三工位上模对应的第一至第三工位下模组成，第一下模板固定在的压力机下工作台上，在第一上模板和在第一下模板内设有模具预热***；所述一工位切边模具包括凸模和凹模，凸模由固定在第二上模板上的轨头切边凸模和轨底切边凸模、上轨腰活块组成，凹模由固定在第二下模板上的下轨腰活块组成。
2.根据权利要求1所述的AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于所述三工位成型模具中的第三工位上模上设有上飞边槽，第三工位下模上与第三工位上模的上飞边槽对应设有下飞边槽。
3.根据权利要求1所述的AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于所述三工位成型模具中的第一至第三工位上模和下模各部件在长度方向均由导向段、过渡段和成型段组成。
4.根据权利要求3所述的AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于所述成三工位型模具中的各部件的导向段、过渡段和成型段的长度分别为100-200mm、150-200mm和450-900mm。
5.根据权利要求1所述的AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于所述一工位切边模具中的轨头切边凸模、轨底切边凸模、上轨腰活块和下轨腰活块各部件在长度方向均由导向段、过渡段和成型段组成。
6.根据权利要求5所述的AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于所述一工位切边模具中各部件的导向段、过渡段和成型段的长度分别为100-200m、150-200mm和450-900mm。
7.根据权利要求1所述的AT钢轨跟端锻压成型模具，其特征在于所述模具预热***包括发热元件、测温热电偶，以矩阵方式按中心对称分布，或按蛇形方式布置预埋在成型模的第一上模板和第一下模板中。
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