專利名稱：一種鐵路貨車用壓板的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓板的制造方法，具體涉及一種鐵路貨車用壓板的制造方法。
技術背景
壓板是鐵路貨車的一個重要配件，其主要是罐體與底架端部上下連接結構的主要 組成部分，同時，通過壓板的壓緊作用，防止罐體在運行過程中產生橫向移動，所以鐵路貨 車用壓板本身具有較高的質量要求?，F(xiàn)有鐵路貨車用壓板的制造方法是鑄造成型的方法， 壓板鑄造采用的是砂型鑄造，即水玻璃砂二氧化碳硬化工藝。
其存在以下主要缺點
表面成型不良，外觀質量差，氣孔、縮孔、縮松等缺陷較多，造成這些缺陷的原因是 鑄件本身的結構，如四個凸臺部位壁厚較大，鋼水不容易補縮，容易產生縮孔、縮松等缺陷， 使得成型配件內部組織較為疏松，且內部缺陷不易發(fā)現(xiàn)，嚴重影響了成型配件的質量，存在 潛在的危害；另外壓板造型過程需要下芯才能成型，鑄型或者芯子在沒有干透的情況下容 易產生氣孔缺陷，造型過程中，砂子清理不干凈容易產生夾砂、掉砂等鑄造缺陷，影響鑄件 的外觀質量。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種鐵路貨車用壓板的制造方法，其采用模鍛成型的工藝 方法，成型后壓板質量較高，解決了背景技術中現(xiàn)有壓板質量差的技術問題。
本發(fā)明的技術解決方案是
—種鐵路貨車用壓板的制造方法，其特殊之處在于，該方法包括以下步驟
1下料步驟
1. 1對原料切割下料，其技術尺寸為t25 X 265 X 440mm,得坯料備用；
2加熱步驟
2.1將上述坯料分批量裝入加熱爐內；
2. 2裝爐時溫度控制在500°C以下，坯料裝爐后，保溫7 15分鐘；
2. 3再加熱至800°C，保溫一段時間；
2. 4再加熱至始鍛溫度1100°C，再保溫一段時間；該加熱過程中，最高爐溫控制在 1150°C 以下；
3鍛造步驟
3. 1將加熱完成的坯料取出，并每件分別置于與壓力機對接的鍛壓模具上進行鍛 壓成型；
3. 2將鍛壓成型的坯料取下，放置直至冷卻；
4拋丸步驟
4. 1采用拋丸整理機對鍛件進行表面處理，直至其表面產生的氧化皮全部脫落，即 得成品。
該方法還包括檢驗步驟，所述檢驗步驟具體是得成品后，通過與壓板熱鍛件圖上 鍛件的數據要求進行對比，檢驗成品的技術指標合格與否，并挑選出完全符合技術指標的 壓板熱鍛件。
上述鍛壓模具為燕尾槽式結構；其模腔在深度方向增加0. 75 1. 5mm作為模腔補 償。這也是本發(fā)明特點之一，相對于現(xiàn)階段鑄造，這種模腔擠壓形成的字更耐用。
上述2. 3和2. 4步驟中加熱升溫控制在40士5分鐘的時間內；所述保溫一段時間 為5 7分鐘。關于加熱以及保溫時間，它與原料材質有關，申請人根據長期積累的實踐經 驗得出這一數據，實踐證明這一數據足以保證實際要求。
上述鍛壓模的模腔在深度方向增加Imm作為模腔補償為佳。
上述加熱爐為燃油室式加熱爐或燃氣室式加熱爐。
上述壓力機為1600噸高能離合式螺旋壓力機；所述拋丸整理機為雙吊鉤拋丸整理機。
上述鍛壓模具的模塊材質為5 CrNiMo的材料為佳。
上述坯料分批量裝入加熱爐內，其中批量是指50件。
上述原料材質為Q275A ；其厚度為25mm。
本發(fā)明具有以下主要優(yōu)點
(1)表面成型好，外觀質量好，杜絕了鑄造結構氣孔、縮孔、縮松、夾砂等缺陷的產 生。因此，表面美觀。
(2)模鍛的配件內部組織較為致密，消除了內部缺陷。該方法制造的壓板原材料采 用板材，板材已經過軋輥多道次軋壓變形，模鍛成型過程中，材料在模腔內又被進一步的壓 實，微小的裂紋、氣孔在高溫和巨大的三向壓應力下被焊合，疏松組織被進一步壓實，內部 晶粒細化，致使壓板內部組織更加致密，材料的機械性能得到進一步的提高，消除了鑄造材 料存在的缺陷。
(3)針對該方法設計改進的鍛壓模具不需制坯和預鍛，效率高、質量好，原材料消 耗少。


圖1為本發(fā)明流程框圖2為壓板結構示意圖3為壓板上、下模結構示意圖，其中①為下模，②為上模。
具體實施方式
本發(fā)明主要采取了以下幾方面的措施
(1)根據配件的形狀，采用開式模鍛，模具不設置飛邊槽，不僅有利于配件的成型， 而且更利于模具的加工和維修。
(2)模具采用鑲塊結構，模塊選用5 CrNiMo材料，熱處理HBC42-46。
(3)模具選用燕尾槽和通用模座連接，參見圖2。
(4)為了保證配件成型后，字體的強度和飽滿度，在模腔設計時給予補償，即深度 方向增加0. 75 1. 5mm,以為佳。
選用雙吊鉤拋丸整理機，對鍛件進行表面處理，拋丸整理機具有生產率高，消耗低 的優(yōu)勢。拋丸既能清理空冷后鍛件表面產生的氧化皮，提高鍛件的外觀質量，同時，又能在 產品表面層產生加工硬化從而提高產品的硬度。
檢驗根據壓板熱鍛件圖，鍛件長度420mm，厚度20mm凸臺間距分別為330mm、 110mm，按本鍛造方法長度，壁厚以及凸臺中心距均可一次性打擊成型，并且成功地確保了 尺寸的精確度且少有余量；工藝工序簡單，勞動強度、成本低，生產效率高。
鍛件壓板屬于平面彎曲、擠壓成型的配件，就其外形和尺寸、體積和重量來講都是 典型的開式模鍛模鍛件，因此選用螺旋高能壓力機上模鍛生產，這樣可以保證效率最高、質 量最好，原材料消耗最少。
選擇燃油室式加熱爐根據壓板產品材質以及加熱時間的經驗公式分析得出，每個 壓板加熱所需時間為25 30min，而工人干一件需0. 5min,因此燃油室式加熱爐的坯料裝 爐量為50件最佳，裝爐溫度控制在500°C以下，坯料裝爐后保溫7 15分鐘，加熱約40min 至800°C，保溫5 7分鐘，再加熱約40min至始鍛溫度1100°C，保溫5 7分鐘，最高爐溫 控制在1150°C以下，
本發(fā)明具體通過以下步驟實現(xiàn)
1下料步驟
采用手工切割下料，根據熱鍛件圖且考慮到周遍無飛邊槽，為確保長度及寬度方 向能有足夠余量所以選用坯料規(guī)格為t25X^5X440mm
2加熱步驟
2. 1將上述坯料分批量裝入燃油室式加熱爐內；根據壓板產品材質分析得出，坯 料裝爐量為50件；
2. 2裝爐時溫度控制在500°C以下，坯料裝爐后，保溫7 15分鐘；
2. 3再加熱約40分鐘至800°C，保溫5 7分鐘；
2. 4再加熱約40分鐘至始鍛溫度1100°C，再保溫5 7分鐘；該加熱過程中，最高 爐溫控制在1150°C以下；有力地確保了坯料加熱過程中不產生裂紋、不過熱、不過燒、溫度 均勻、氧化脫碳少。
3鍛造步驟
3. 1將加熱完成的坯料取出，并每件分別置于與壓力機對接的鍛壓模具上進行鍛 壓成型；
3. 2再進行一次鍛壓成型的過程；
3. 2將鍛壓成型的坯料取下，放置直至冷卻；
鍛件壓板屬于平面彎曲、擠壓成型的配件，就其外形和尺寸、體積和重量來講都是 典型的開式模鍛式模鍛件，因此選用壓力機上模鍛生產，這樣可以保證效率最高、質量最 好，原材料消耗最少。
4拋丸步驟
4. 1采用拋丸整理機對鍛件進行表面處理，直至其表面產生的氧化皮全部脫落，即 得成品。選用雙吊鉤拋丸整理機，對鍛件進行表面處理，拋丸整理機具有生產率高，消耗低 的優(yōu)勢，拋丸既能清理空冷后鍛件表面產生的氧化皮，提高鍛件的外觀質量，同時，又能在 產品表面層產生加工硬化從而提高產品的硬度。
本發(fā)明依據配件的材質、成型尺寸、字體高度、表面粗糙度等要求，經分析，配件的 難點在于成型后字體的飽滿度和圓臺的成型及厚度方向尺寸的變化。針對以上難點，主要 采取了以下措施
(1)根據配件厚度方向的最大尺寸以及該材質鍛后冷縮率，選用25mm厚的原材 料；
(2)根據配件的形狀，采用開式模鍛的方法；(開式模鍛是指模具的分模線垂直于 錘頭打擊方向，隨著鍛模逐漸打靠，多余的金屬由模膛縱向擠出)
(3)根據配件的投影面積和變形力，選用1600噸高能離合式螺旋壓力機；
(4)根據配件的具體情況，設計專用模具，解決配件的成型和字體的飽滿度。
在模具設計過程中，充分考慮了配件制造質量和制造成本之間的互融性。主要采 取了以下幾方面的措施
(1)根據配件的形狀，模具選用燕尾槽式結構(見附圖)，取消飛邊槽設置。不僅 利于配件的成型，而且更利于模具的加工和維修。
(2)為了保證配件成型后，字體的強度和飽滿度，在模腔設計時給予了補償，即深 度方向增加0. 75 1. 5_。
(3)根據工藝方法，模塊選用5 CrNiMo材料。
權利要求
1. 一種鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1下料步驟1.1對原料切割下料，其技術尺寸為t25X^5X440mm，得坯料備用；2加熱步驟2.1將上述坯料分批量裝入加熱爐內；2. 2裝爐時溫度控制在500°C以下，坯料裝爐后，保溫7 15分鐘； 2. 3再加熱至800°C，保溫一段時間；2.4再加熱至始鍛溫度1100°C，再保溫一段時間；該加熱過程中，最高爐溫控制在 1150°C 以下；3鍛造步驟3.1將加熱完成的坯料取出，并每件分別置于與壓力機對接的鍛壓模具上進行鍛壓成型；3.2將鍛壓成型的坯料取下，放置直至冷卻；4拋丸步驟4.1采用拋丸整理機對鍛件進行表面處理，直至其表面產生的氧化皮全部脫落，即得成PΡΠ O
2.根據權利要求1所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于，該方法還包括檢驗 步驟，所述檢驗步驟具體是得成品后，通過與壓板熱鍛件圖上鍛件的數據要求進行對比， 檢驗成品的技術指標合格與否，并挑選出完全符合技術指標的壓板熱鍛件。
3.根據權利要求1所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于，所述鍛壓模具為燕 尾槽式結構；其模腔在深度方向增加0. 75 1. 5mm作為模腔補償。
4.根據權利要求1 3任一所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于所述2.3和 2. 4步驟中加熱升溫控制在40士5分鐘的時間內；所述保溫一段時間為5 7分鐘。
5.根據權利要求4所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于，所述鍛壓模的模腔 在深度方向增加Imm作為模腔補償。
6.根據權利要求5所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于所述加熱爐為燃油 室式加熱爐或燃氣室式加熱爐。
7.根據權利要求6所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于所述壓力機為1600 噸高能離合式螺旋壓力機；所述拋丸整理機為雙吊鉤拋丸整理機。
8.根據權利要求7所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于所述鍛壓模具的模 塊材質為5 CrNiMo的材料。
9.根據權利要求8所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于所述坯料分批量裝 入加熱爐內，其中批量是指50件。
10.根據權利要求9所述鐵路貨車用壓板的制造方法，其特征在于所述原料材質為 Q275A ；其厚度為25mm。
全文摘要
本發(fā)明提供的鐵路貨車用壓板的制造方法，通過下料、加熱、鍛造、以及拋丸步驟，解決了現(xiàn)有壓板質量差的技術問題。其壓板表面成型好，外觀質量好，杜絕了鑄造結構氣孔、縮孔、縮松、夾砂等缺陷的產生。針對該方法設計改進的鍛壓模具不需制坯和預鍛，效率高、質量好，原材料消耗少。
文檔編號B21K7/12GK102029352SQ20091002419
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者付麗偉, 夏浩, 張舒, 王飛, 范文革, 賴育群 申請人:西安軌道交通裝備有限責任公司