專利名稱：一體式火車輪軸及其制造鍛鐓液壓機(jī)和加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于火車輪軸加工，尤其涉及一種一體式火車輪軸及其制造鍛鐓液壓機(jī)和加工方法。
背景技術(shù)：
火車車軸、車輪和搖枕側(cè)架是火車三大關(guān)鍵行走部件。車軸的加工技術(shù)目前主要有兩種精鍛和快鍛。這兩種工藝的技術(shù)含量“看似不算高”，但車軸產(chǎn)品本質(zhì)上對質(zhì)量和安全性的內(nèi)在要求卻非常高，從冶煉、鍛造、熱處理到后續(xù)的粗加工、精加工、無損檢測等程序，每一步都必須逐個把關(guān)。原因就是，如果有一根軸在行走過程中出現(xiàn)斷裂，列車就會出現(xiàn)顛覆事故，從而造成無可挽回的影響。兩種技術(shù)相比較，精鍛技術(shù)和工藝自動化程度較高，節(jié)省軸坯材料和能耗，生產(chǎn)效率高，鍛造一根軸只需3-4分鐘，但其核心設(shè)備精鍛機(jī)目前仍需進(jìn)口，設(shè)備造價(jià)比較高。而快鍛技術(shù)屬于傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，雖然鍛打速度相對慢些， 完成一根軸需要8-10分鐘，消耗材料也多一些，但快鍛機(jī)組國產(chǎn)化較早，技術(shù)也非常成熟， 設(shè)備投資成本較低。兩種技術(shù)均能滿足目前市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求?，F(xiàn)在車輪輪轂是使用鑄鋼制作的，用高速車輪鋼先經(jīng)過熔煉，鑄入模子中，而成輪轂。然后經(jīng)過粗加工-精加工-退火等一系列工藝而成。車輪與車軸的連接是經(jīng)過熱壓而成，既將輪子加熱400°C度以上，通過壓力機(jī)將輪子壓進(jìn)輪軸，冷卻后，由于輪轂的冷收縮與軸緊緊地連在一起。不但耐磨，而且牢固可靠?？梢钥闯觯疖囕嗇S是由五個零件經(jīng)鑄、鍛(火車外圈和軸是鍛件，中間輪轂是鑄件)分別逐件經(jīng)過機(jī)加工后，再經(jīng)壓裝而成。制造一根火車車輪需要經(jīng)過鑄造、鍛造和機(jī)加工等非常繁多及復(fù)雜的工序才能完成。設(shè)備多、人員多，它需經(jīng)立車、銑、鏜、普通車床、精車、磨床等多臺機(jī)加工設(shè)備加工而成。機(jī)加工精度要求較高，費(fèi)時、費(fèi)料；而且經(jīng)輪軸壓裝機(jī)壓裝而成整體火車輪軸，重量大，精度及強(qiáng)度相對較低。隨著鐵路運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，火車輪軸的需求量非常大。但是國內(nèi)外傳統(tǒng)火車輪軸的制造工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率較低， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鐵路運(yùn)輸“提速重載”的戰(zhàn)略思路的要求。鍛造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年，火車輪軸也一直在運(yùn)用鍛造工藝。為什么多年來仍然采用多個零件分開加工再進(jìn)行組裝的復(fù)雜工藝呢？最主要的原因是鍛造工藝經(jīng)過幾代人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，已確定了一種不可逾越的設(shè)計(jì)原則鍛造工藝的長徑比必須小于1 2. 5。因此， 長期以來，在鍛鐓生產(chǎn)中，技術(shù)人員均按照長徑比1 2. 5的原則設(shè)計(jì)鍛造工藝以及模具和鍛壓機(jī)床。因此，目前國內(nèi)外沒有可以滿足鐓鍛整體火車輪軸工藝要求的大中型鍛壓設(shè)備。目前不論是垂直鍛造機(jī)床，還是多向模鍛機(jī)床均無法加工一體式火車輪軸。垂直鍛造只能鍛造一面車輪，另一面車輪則無法完成；多向模鍛機(jī)床的水平油缸鍛造壓力太小，若要滿足火車輪軸的加工，必須加大油缸，占地面積龐大，不現(xiàn)實(shí)。專利技術(shù)(申請?zhí)?ZL200510013222. 8)公開了一種曲軸彎曲鐓鍛專用液壓機(jī)，其特征在于在活動梁兩側(cè)下部均對稱安裝有其另一端與左、右上功能箱相連接的可通過活動梁的上、下位移推動左、右下功能箱水平相向位移的增力臂桿。不必?zé)o限增大油缸，即可使水平壓力數(shù)倍增加。但是該液壓機(jī)在具有彎曲曲軸功能的上彎曲模、下彎曲模兩側(cè)對稱相向安裝有兩個由固裝在機(jī)架上的鎖模油缸提供工作壓力的可鎖合上彎曲模與下彎曲模的擺動卡塊式鎖模裝置。上彎曲模、下彎曲模合模后的鎖模力由擺動卡塊式鎖模裝置提供。上述專用液壓機(jī)可以為鍛造一體式火車輪軸提供四個方向的擠壓力。但是鍛造工藝的長徑比仍小于1 2. 5，若超出則會產(chǎn)生變形或彎曲。為了適應(yīng)目前鐵路運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，火車輪軸制造行業(yè)亟待進(jìn)行技術(shù)改造，提升裝備水平，提高火車輪軸產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種一體式火車輪軸及其制造模鍛液壓機(jī)和加工方法，為滿足鍛鐓整體火車輪軸的工藝要求，改進(jìn)的鍛鐓液壓機(jī)，去掉結(jié)構(gòu)復(fù)雜的擺動卡塊式鎖模裝置，采用液壓保壓延時控制方法，既可以提供液壓控制的上下垂直鎖模保護(hù)力，又可以提供兩個相向水平鍛鐓增力。突破了傳統(tǒng)的長徑比1 2. 5的設(shè)計(jì)原則，滿足了長徑比1 5逐漸過渡到1 2. 5的鐓鍛一體式火車輪軸工藝要求，僅用兩火 (6分鐘)，即可鐓鍛成一根整體動車火車輪軸。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種一體式火車輪軸，主要由車軸和左右車輪構(gòu)成，其特征是所述車軸和左右車輪由兩端的支承軸、左右車輪及左右車輪之間的連接軸鍛鐓連接成一體輪軸?！N鐓鍛一體式火車輪軸的鍛鐓液壓機(jī)，其特征是主要由上、下半圓式保護(hù)模具、上、下垂直保護(hù)油缸、鐓鍛油缸、下橫梁、活動梁、左右上功能箱、左右下功能箱、左右下功能箱移動缸、活動工作臺構(gòu)成，所述鐓鍛油缸與活動梁上部固接，所述活動梁兩側(cè)下部分別通過對稱的增力臂桿與左右上功能箱固接，所述下垂直保護(hù)油缸與下橫梁的中心部位固接，所述下垂直保護(hù)油缸的活塞頂端固接有連接母，所述連接母上端徑向設(shè)有T形通槽，所述連接母的T形通槽與連接下半圓式保護(hù)模具的頂模桿下端的T形塊插接。一種鐓鍛一體式火車輪軸的加工方法，其特征是所述一體式火車輪軸采用鍛鐓液壓機(jī)，對階梯車軸坯料實(shí)施上下的垂直保護(hù)力和左右水平相向方向的鍛鐓增力，進(jìn)行兩火一體鐓鍛成形的方法。所述鐓鍛一體成形的具體加工工藝步驟如下一、坯料制造按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鍛造出由ab，cd段車輪鐓粗部分，be段連接軸部分，ed， df段支承軸部分五段構(gòu)成的階梯車軸坯料；二、鍛鐓模具的安裝鍛鐓液壓機(jī)的上、下垂直保護(hù)油缸的活塞頂端分別通過頂模桿與半圓式保護(hù)模具連接；鍛鐓液壓機(jī)活動工作臺上的左下功能箱內(nèi)放置下半只鍛鐓凹模，對應(yīng)的左上功能箱內(nèi)放置上半只鍛鐓凹模，右下功能箱內(nèi)置有下半只鍛鐓凸模，對應(yīng)的右上功能箱內(nèi)置有上半只鍛鐓凸模，鍛鐓凹凸模具外側(cè)分別固接固定塊，右上下功能箱內(nèi)對應(yīng)階梯車軸坯料be 段連接軸的位置設(shè)置支撐塊；三、第一火鍛鐓車輪1、將階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分置于中頻加熱爐中局部加熱，加熱溫度 IlOO0C -1250°C，將加熱后的階梯車軸坯料吊裝到左、右下功能箱內(nèi)的凹凸模具之間位置；2、第一火鍛鐓左車輪啟動鍛鐓液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，上、下半圓式保護(hù)模具分別通過上、下垂直保護(hù)油缸，同時向階梯車軸坯料中心運(yùn)動，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分1/2處，對其進(jìn)行局部夾持，形成上下垂直保護(hù)力；同時，鍛鐓液壓機(jī)的鐓鍛油缸推動活動梁帶動左、右上功能箱向下運(yùn)動，并推動四組增力臂桿產(chǎn)生向液壓機(jī)中心移動的相向、對稱水平增力，開始鐓粗階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分；3、上、下垂直保護(hù)油缸對鐓粗坯料中部的局部夾持力通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下垂直保護(hù)油缸帶動保護(hù)模具各自退出；鐓鍛油缸推動活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，使凹凸模具壓合，鍛鐓左車輪完全成形，即完成第一火鍛鐓左車輪工序；四、第二火鍛鐓車輪1、將階梯車軸坯料的Cd段車輪鐓粗部分置于中頻加熱爐中局部加熱，加熱溫度 IlOO0C -1250°C，將加熱后的階梯車軸坯料吊裝到左、右下功能箱內(nèi)的凹凸模具之間位置；2、第二火鍛鐓右車輪啟動鍛鐓液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，上、下半圓式保護(hù)模具分別通過上、下垂直保護(hù)油缸，同時向階梯車軸坯料中心運(yùn)動，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到階梯車軸坯料的cd段車輪鐓粗部分1/2處，對其進(jìn)行局部夾持，形成上下垂直保護(hù)力；同時，鍛鐓液壓機(jī)的鐓鍛油缸推動活動梁帶動左、右上功能箱向下運(yùn)動，并推動四組增力臂桿產(chǎn)生向液壓機(jī)中心移動的相向、對稱水平增力，開始鐓粗階梯車軸坯料的cd段車輪鐓粗部分；3、上、下垂直保護(hù)油缸對鐓粗坯料中部的局部夾持力通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下垂直保護(hù)油缸帶動保護(hù)模具各自退出；鐓鍛油缸推動活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，使凹凸模具壓合，鍛鐓右車輪完全成形，即完成第二火鐓粗右車輪工序。有益效果改進(jìn)的鍛鐓液壓機(jī)，去掉結(jié)構(gòu)復(fù)雜的擺動卡塊式鎖模裝置，采用液壓保壓延時控制方法，既可以提供液壓控制的上下垂直鎖模保護(hù)力，又可以提供兩個相向水平鍛鐓增力。鍛鐓液壓機(jī)提供的上、下、左、右四個力。一對水平增力負(fù)責(zé)鐓粗；另一組上下垂直力負(fù)責(zé)防彎保護(hù)。工作時，使得兩個車輪可以輕易鐓粗成活，采用防彎的垂直保護(hù)力，突破了傳統(tǒng)的長徑比1 2. 5的設(shè)計(jì)原則，滿足了由長徑比1 5逐漸過渡到1 2. 5的一體式火車輪軸鐓鍛工藝要求，僅用兩火(6分鐘)，即可鐓鍛成一根整體動車火車輪軸。


圖1是本發(fā)明采用鐓鍛專用液壓機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IA是圖1的俯視圖；圖2是階梯車軸坯料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是整體鐓鍛成形輪軸與車輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是凸模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是凹模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7、圖8是左輪鐓鍛成形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9、圖10是右輪鐓鍛成形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是支撐塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是固定在下橫梁上的下垂直保護(hù)油缸結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、鐓鍛油缸，2、上垂直保護(hù)油缸，3、活動梁，4、凸模，5、增力臂桿，6、左右上功能箱，7、凹模，8、上半圓式保護(hù)模具，9、階梯軸坯料，10、下半圓式保護(hù)模具，11、左右下功能箱，12、活動工作臺，13、左右下功能箱移動缸，14、下垂直保護(hù)油缸，15、下橫梁，16、連接母，17、T形通槽，18、頂模桿，19、T形塊，20、固定塊，21、支撐塊，1-1,1-2支承軸，1_3、連接軸，2-2、2-3、左、右車輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖所示，一種一體式火車輪軸，主要由車軸和左右車輪構(gòu)成，所述車軸和左右車輪由兩端的支承軸1-1、 1-2，左、右車輪2-2、2-3及左右車輪之間的連接軸1-3鍛鐓連接成一體輪軸。圖2中，ab， cd段為車輪鐓粗部分，be段為連接軸段，ed, df段為支承軸段。一種鐓鍛一體式火車輪軸的鍛鐓液壓機(jī)，主要由上、下半圓式保護(hù)模具8、10、上、 下垂直保護(hù)油缸2、14、鐓鍛油缸1、下橫梁15、活動梁3、左右上功能箱6、左右下功能箱11、 左右下功能箱移動缸13、活動工作臺12構(gòu)成，所述兩只或四只鐓鍛油缸與活動梁上部固接，所述活動梁兩側(cè)下部分別通過對稱的增力臂桿5與左右上功能箱固接，所述下垂直保護(hù)油缸與下橫梁的中心部位固接，所述下垂直保護(hù)油缸的活塞頂端固接有連接母16，所述連接母上端徑向設(shè)有T形通槽17，所述連接母的T形通槽與連接下半圓式保護(hù)模具的頂模桿18下端的T形塊19插接。一種鐓鍛一體式火車輪軸的加工方法，所述一體式火車輪軸采用鍛鐓液壓機(jī)，對階梯車軸坯料實(shí)施上下的垂直保護(hù)力和左右水平相向方向的鍛鐓增力，進(jìn)行兩火一體鐓鍛成形的方法。所述鐓鍛一體成形的具體加工工藝步驟如下一、坯料制造按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鍛造出由ab，cd段車輪鐓粗部分，be段連接軸部分，ed， df段支承軸部分五段構(gòu)成的階梯車軸坯料9 ；二、鍛鐓模具的安裝鍛鐓液壓機(jī)的上、下垂直保護(hù)油缸的活塞頂端分別通過頂模桿與半圓式保護(hù)模具連接；鍛鐓液壓機(jī)活動工作臺上的左下功能箱內(nèi)放置下半只鍛鐓凹模，對應(yīng)的左上功能箱內(nèi)放置上半只鍛鐓凹模7，右下功能箱內(nèi)置有下半只鍛鐓凸模，對應(yīng)的右上功能箱內(nèi)置有上半只鍛鐓凸模4，鍛鐓凹凸模具外側(cè)分別固接固定塊20，右上下功能箱內(nèi)對應(yīng)階梯車軸坯料be段連接軸的位置設(shè)置支撐塊21 ；三、第一火鍛鐓車輪1、將階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分置于中頻加熱爐中局部加熱，加熱溫度 IlOO0C -1250°C，將加熱后的階梯車軸坯料吊裝到左、右下功能箱內(nèi)的凹凸模具之間位置；2、第一火鍛鐓左車輪啟動鍛鐓液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，上、下半圓式保護(hù)模具分別通過上、下垂直保護(hù)油缸，同時向階梯車軸坯料中心運(yùn)動，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分的1/2處，對其進(jìn)行局部夾持，形成上下垂直保護(hù)力；同時，鍛鐓液壓機(jī)的鐓鍛油缸推動活動梁帶動左、右上功能箱向下運(yùn)動，并推動四組增力臂桿產(chǎn)生向液壓機(jī)中心移動的相向、對稱水平增力，開始鐓粗階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分；3、上、下垂直保護(hù)油缸對鐓粗坯料中部的局部夾持力通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下垂直保護(hù)油缸帶動保護(hù)模具各自退出；鐓鍛油缸推動活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，使凹凸模具壓合，鍛鐓左車輪完全成形，即完成第一火鍛鐓左車輪工序；四、第二火鍛鐓車輪1、將階梯車軸坯料的Cd段車輪鐓粗部分置于中頻加熱爐中局部加熱，加熱溫度 Iioo0C -1250°C，將加熱后的階梯車軸坯料吊裝到左、右下功能箱內(nèi)的凹凸模具之間位置；2、第二火鍛鐓右車輪啟動鍛鐓液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，上、下半圓式保護(hù)模具分別通過上、下垂直保護(hù)油缸，同時向階梯車軸坯料中心運(yùn)動，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到階梯車軸坯料的cd段車輪鐓粗部分1/2處，對其進(jìn)行局部夾持，形成上下垂直保護(hù)力；同時，鍛鐓液壓機(jī)的鐓鍛油缸推動活動梁帶動左、右上功能箱向下運(yùn)動，并推動四組增力臂桿產(chǎn)生向液壓機(jī)中心移動的相向、對稱水平增力，開始鐓粗階梯車軸坯料的cd段車輪鐓粗部分；3、上、下垂直保護(hù)油缸對鐓粗坯料中部的局部夾持力通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下垂直保護(hù)油缸帶動保護(hù)模具各自退出；鐓鍛油缸推動活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，使凹凸模具壓合，鍛鐓右車輪完全成形，即完成第二火鐓粗右車輪工序。固定塊與支撐塊分別為上下開合的兩個半圓塊構(gòu)成。固定塊的作用是將凹、凸模固定到固定塊上。固定塊可以減少制作凸凹模貴重模具鋼的使用，節(jié)約模具成本，可長期重復(fù)使用。固定塊用螺釘緊固固定到功能箱上；支撐塊的作用是支撐坯料在功能箱上使坯料不傾翻。工作過程詳見附圖，把階梯車軸坯料ab段放在中頻加熱爐中進(jìn)行局部加熱，加熱溫度 IlOO0C -1250°C，吊裝到活動工作臺左、右下功能箱位置(活動工作臺已經(jīng)開出液壓機(jī)中心在右邊)階梯車軸坯料9放好后，活動工作臺開回到液壓機(jī)中心，開始準(zhǔn)備鐓粗車輪(第一火)，活動梁、上、下半圓式保護(hù)模具同時向液壓機(jī)中心運(yùn)動?；顒恿合蛳逻\(yùn)動靠鍛鐓油缸推動，鍛鐓油缸柱塞底部與活動梁上部連接為球形面鉸接，鍛鐓油缸有四組，對稱固定在液壓機(jī)活動梁上，上半圓式保護(hù)模具向下運(yùn)動靠上垂直保護(hù)油缸推動，上垂直保護(hù)油缸底部與上半圓式保護(hù)模具連接，下半圓式保護(hù)模具向上運(yùn)動靠下垂直保護(hù)油缸推動，下垂直保護(hù)油缸固定在液壓機(jī)下橫梁上，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到坯料預(yù)定位置停止，液壓機(jī)活動梁內(nèi)部對稱安裝四組增力臂桿推動活動橫梁向下運(yùn)動，使鉸接于活動梁臂桿推動上功能箱凸塊結(jié)構(gòu)帶動下功能箱凹槽產(chǎn)生相向的、對稱的，同時向液壓機(jī)中心移動的水平增力。增力可達(dá)數(shù)倍；采用保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下半圓式保護(hù)模具在鐓粗車輪部分的中部進(jìn)行局部夾持，在鐓粗進(jìn)行1/3行程時，此時鐓粗的長徑比已過渡到1 2.5以下，此時再繼續(xù)鐓粗，車輪鐓粗部分已不會變彎。上、下半圓式保護(hù)模具各自退出，活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，便完成第一火鐓粗左車輪的工作；第二火壓機(jī)的動作順序與上面的敘述基本一樣。鍛鐓設(shè)計(jì)的長徑比可達(dá)1 5。液壓機(jī)的鐓鍛油缸壓力為三千噸，通過四組增力臂桿產(chǎn)生的水平增力為1.4萬噸，上、下垂直保護(hù)油缸的工作壓力為580噸。工作原理采用具有四個方向擠壓力，即上下垂直保護(hù)力及左右水平相向方向鍛鐓增力的鐓鍛液壓機(jī)。車軸毛坯棒料在鐓粗過程中，ab，cd段車輪鐓粗部分的長度為1.2m、直徑為 350mm，長徑比大于1 2. 5，毛坯棒料在逐漸變粗的同時，坯料的中部就會開始彎曲(坯料變彎，則鐓粗就不能進(jìn)行)，此時利用液壓機(jī)的上、下半圓式保護(hù)模具的預(yù)設(shè)園形弧面(比毛坯棒料直徑大一些)實(shí)施上下垂直的保護(hù)力，限制毛坯棒料在鐓粗過程中變彎。工藝設(shè)計(jì)上、下半圓式保護(hù)模具通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時(保壓0. 5-1分鐘)，上下保護(hù)模具起著保護(hù)坯料能夠正常的由長徑比1 5逐漸過渡到1 2.5以下(上、下半圓式保護(hù)模具的保護(hù)長度約占鐓粗坯料長度的1/4)保護(hù)的位置是車輪鐓粗坯料長度的1/2處，即上、 下半圓式保護(hù)模具所在的位置就是長徑比小于1 2. 5的位置。工藝的關(guān)鍵之處在于坯料鍛鐓的長徑比可以達(dá)到1 5，再由長徑比1 5逐漸過渡到1 2. 5以下，才能保證火車輪軸的單個車輪能一火鍛壓成型。上、下半圓式保護(hù)模具的液壓鎖模控制采用常規(guī)的液壓設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在液壓油缸進(jìn)液排液的回路中用插裝閥控制；同時，在回路中進(jìn)排液口用兩個液控單向閥鎖住，經(jīng)過兩個措施即可保證上下彎曲模進(jìn)出油口不漏油，從而保證在保壓0. 5-1 分鐘期間不掉壓，通過溢流閥調(diào)定閾值壓力，超過閾值壓力，溢流閥工作，保證系統(tǒng)安全，保證液壓鎖模安全可靠。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種一體式火車輪軸，主要由車軸和左右車輪構(gòu)成，其特征是所述車軸和左右車輪由兩端的支承軸、左右車輪及左右車輪之間的連接軸鍛鐓連接成一體輪軸。
2.一種鐓鍛一體式火車輪軸的鍛鐓液壓機(jī)，其特征是主要由上、下半圓式保護(hù)模具、 上、下垂直保護(hù)油缸、鐓鍛油缸、下橫梁、活動梁、左右上功能箱、左右下功能箱、左右下功能箱移動缸、活動工作臺構(gòu)成，所述鐓鍛油缸與活動梁上部固接，所述活動梁兩側(cè)下部分別通過對稱的增力臂桿與左右上功能箱固接，所述下垂直保護(hù)油缸與下橫梁的中心部位固接， 所述下垂直保護(hù)油缸的活塞頂端固接有連接母，所述連接母上端徑向設(shè)有T形通槽，所述連接母的T形通槽與連接下半圓式保護(hù)模具的頂模桿下端的T形塊插接。
3.一種鐓鍛一體式火車輪軸的加工方法，其特征是所述一體式火車輪軸采用鍛鐓液壓機(jī)，對階梯車軸坯料實(shí)施上下的垂直保護(hù)力和左右水平相向方向的鍛鐓增力，進(jìn)行兩火一體鐓鍛成形的方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐓鍛一體式火車輪軸的加工方法，其特征是所述鐓鍛一體成形的具體加工工藝步驟如下一、坯料制造按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鍛造出由ab，cd段車輪鐓粗部分，be段連接軸部分，ed,df 段支承軸部分五段構(gòu)成的階梯車軸坯料；二、鍛鐓模具的安裝鍛鐓液壓機(jī)的上、下垂直保護(hù)油缸的活塞頂端分別通過頂模桿與半圓式保護(hù)模具連接；鍛鐓液壓機(jī)活動工作臺上的左下功能箱內(nèi)放置下半只鍛鐓凹模，對應(yīng)的左上功能箱內(nèi)放置上半只鍛鐓凹模，右下功能箱內(nèi)置有下半只鍛鐓凸模，對應(yīng)的右上功能箱內(nèi)置有上半只鍛鐓凸模，鍛鐓凹凸模具外側(cè)分別固接固定塊，右上下功能箱內(nèi)對應(yīng)階梯車軸坯料be段連接軸的位置設(shè)置支撐塊；三、第一火鍛鐓車輪.1、將階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分置于中頻加熱爐中局部加熱，加熱溫度 IlOO0C -1250°C，將加熱后的階梯車軸坯料吊裝到左、右下功能箱內(nèi)的凹凸模具之間位置；.2、第一火鍛鐓左車輪啟動鍛鐓液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，上、下半圓式保護(hù)模具分別通過上、下垂直保護(hù)油缸，同時向階梯車軸坯料中心運(yùn)動，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到階梯車軸坯料的be段連接軸部分，對其進(jìn)行局部夾持，形成上下垂直保護(hù)力；同時，鍛鐓液壓機(jī)的鐓鍛油缸推動活動梁帶動左、右上功能箱向下運(yùn)動，并推動四組增力臂桿產(chǎn)生向液壓機(jī)中心移動的相向、對稱水平增力，開始鐓粗階梯車軸坯料的ab段車輪鐓粗部分；.3、上、下垂直保護(hù)油缸對鐓粗坯料中部的局部夾持力通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下垂直保護(hù)油缸帶動保護(hù)模具各自退出；鐓鍛油缸推動活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，使凹凸模具壓合，鍛鐓左車輪完全成形，即完成第一火鍛鐓左車輪工序；四、第二火鍛鐓車輪.1、將階梯車軸坯料的cd段車輪鐓粗部分置于中頻加熱爐中局部加熱，加熱溫度 Iioo0C -1250°C，將加熱后的階梯車軸坯料吊裝到左、右下功能箱內(nèi)的凹凸模具之間位置；.2、第二火鍛鐓右車輪啟動鍛鐓液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，上、下半圓式保護(hù)模具分別通過上、下垂直保護(hù)油缸，同時向階梯車軸坯料中心運(yùn)動，上、下半圓式保護(hù)模具運(yùn)動到階梯車軸坯料的be段連接軸部分，對其進(jìn)行局部夾持，形成上下垂直保護(hù)力；同時，鍛鐓液壓機(jī)的鐓鍛油缸推動活動梁帶動左、右上功能箱向下運(yùn)動，并推動四組增力臂桿產(chǎn)生向液壓機(jī)中心移動的相向、對稱水平增力，開始鐓粗階梯車軸坯料的Cd段車輪鐓粗部分；3、上、下垂直保護(hù)油缸對鐓粗坯料中部的局部夾持力通過液壓系統(tǒng)提供保壓延時，時間為0. 5-1分鐘，保壓至鐓粗工序進(jìn)行到1/3行程時，上、下垂直保護(hù)油缸帶動保護(hù)模具各自退出；鐓鍛油缸推動活動梁繼續(xù)下行，達(dá)到指定位置，使凹凸模具壓合，鍛鐓右車輪完全成形，即完成第二火鐓粗右車輪工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一體式火車輪軸及其制造鍛鐓液壓機(jī)和加工方法，主要由車軸和左右車輪構(gòu)成，其特征是所述車軸和左右車輪由兩端的支承軸、左右車輪及左右車輪之間的連接軸鍛鐓連接成一體輪軸。其加工方法所述一體式火車輪軸采用鍛鐓液壓機(jī)，對階梯車軸坯料實(shí)施上下的垂直保護(hù)力和左右水平相向方向的鍛鐓增力，進(jìn)行兩火一體鐓鍛成形的方法。有益效果采用防彎的垂直保護(hù)力，徹底打破了傳統(tǒng)的長徑比1∶2.5的原則，滿足了長徑比1∶5逐漸過渡到1∶2.5的一體式火車輪軸鐓鍛工藝要求，僅用兩火(6分鐘)，即可鐓鍛成一根整體動車火車輪軸。
文檔編號B21J5/08GK102189211SQ201110078959
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者王龍海, 蘆春林 申請人:滄州林海通用機(jī)械制造有限責(zé)任公司