一种轨道车的摩擦楔块的制造方法，包括在铸模的上下砂型部中形成至少一个型腔，型腔限定出至少一个摩擦楔块的至少一些外部特征。毗邻型腔的至少一个型芯被插入下砂型中。型芯包括被配置为用于界定摩擦楔块的柱面的至少一个表面。索具形成于铸模的上下砂型部中。索具包括下铸口、至少一个内浇口和至少一个流道用以将熔融物引导至型腔。熔融物被倒入铸模以形成摩擦楔块铸件。摩擦楔块铸件被从铸模移除。索具被从摩擦楔块铸件移除且摩擦楔块铸件精制完成。
【技术实现步骤摘要】
本申请要求2012年10月17日申请的、申请号为61/715，010的美国临时专利申请的优先权,该申请的全部内容在此通过引用被并入本申请。
技术介绍
轨道车辆通常包括有赖于一对轮架组件的单节机动有轨车。轮架组件包括一对侧架和轮对，其通过垫板(bolster)和阻尼系统连接在一起。阻尼系统包括一组摩擦楔块减震器。车辆置于垫板的中心辊上，中心辊作为轮架系统的旋转点。车身运动通过连接垫板和侧架的弹簧和摩擦楔块减震器来反应。侧架包括基座，基座各限定出颚板，轮对的滚轮总成利用滚轴轴承接盘被置于颚板内。 部件可通过各种铸造技术形成。用于生产这些部件的最常见的技术是通过砂型铸造。用砂型铸造方法来形成诸如侧架和垫板之类复杂的中空形状，成本低，产量高。在典型的砂型铸造操作中，(I)通过围绕模型填砂，铸模被形成，其通常包括浇注系统；(2)模型被从铸模移除；(3)型芯被放入铸模内且铸模被封闭；(4)铸模通过浇注充满热液态金属； (5)金属在铸模中冷却；(6)被称为粗铸件的凝固金属脱离铸模被移除；(7)以及铸件完成并通过使用磨床、焊机、热处理及加工得到清洁。 在砂型铸造?呆作中，铸I旲被建造以砂为基本原料，混合粘合剂来保持形状。铸I旲被建造成两半，即沿分型线被分开的上下砂型。砂被围绕模型充填并在从铸模取出后保留模型的形状。3度或更大模锻斜度被加工在模型中以确保模型在取出时能从铸模脱开。在一些砂型铸造操作中，砂箱被用于在贯穿浇注过程的造型工艺期间支撑砂。型芯被插入铸模内且上型被放在下型上以封闭铸模。 当铸造复杂或中空部分时，型芯被用于限定出中空的内部，或不能用模型建造的复杂型材。这些型芯通常通过在形如具有用型芯建造出的特征的盒子中铸造型砂和粘合剂而被建造出来。这些芯盒被手工充填，或者型芯被使用吹芯机或壳型机(shell machines)制成。型芯从盒子被移除并被放入铸模。型芯被置于铸模中，利用型芯座来引导其位置。型芯座还可避免型芯在浇注金属时移动。此外，芯撑可被用于支撑或阻止型芯移动，并在凝固期间融入基本金属。 铸模通常包括浇注系统，为熔融金属提供路径，且控制金属流入型腔。该浇注系统包含铸口，控制金属流速，且连接至流道。流道为金属穿过浇口流至型腔内的通道。浇口控制流入型腔的流速，并避免液体产生涡流。 金属被倒入铸模后，铸件随着接近固态而冷却并收缩。随着金属收缩，额外的液体金属必须继续注入收缩区域，否则孔洞将出现在最终的部件中。在高收缩区域中，冒口被置于铸模中从而在浇注期间提供辅助储藏以被填满。这些冒口是最后凝固的区域，且因此允许内中物比被铸造部的型腔更久地保持液态。随着型腔的内中物冷却，冒口中的液态金属注入收缩区域，确保生产出最终实心铸件。开口于上型铸模顶部的冒口还可作为在浇注和冷却期间排出气体的排气孔。 在各种铸造工艺中，不同的砂粘合剂被用于使砂保留模型形状。这些粘合剂对最终产品有很大影响，因为其控制了尺寸稳定性、表面光洁度以及每个特定流程中的铸造细节的实现。两种最典型的砂型铸造方法包括(I)湿型砂，由硅砂、有机粘合剂及水组成；以及(2)由硅砂和诸如酚醛尿烷之类的快速固化化学粘合剂组成的化学或树脂粘合剂材料。传统上，侧架和垫板使用湿型砂工艺来建造，归因于铸造材料相关的成本较低。虽然这个方法已经有效地生产这些部件多年，该工艺仍存在缺点。 如上所述通过湿型砂操作生成的摩擦楔块减震器存在一些问题。首先，模型中所需的相对大模锻斜度使得摩擦楔块中有相应的模锻斜度，其可被打磨为符合客户所需规格。尤其成问题的是在摩擦楔块的柱面上。其次，在摩擦楔块的关键部分上获得平坦且光滑的表面通常需要额外的加工步骤，例如打磨表面。这可造成最终产品尺寸不一致，增加了加工时间，甚至超出规定尺寸时造成部件报废。阅读以下说明书，用这些铸造操作的其它问题将很清楚。
技术实现思路
本专利技术的第一方面是提供用于轨道车的摩擦楔块的制造方法。方法包括在铸模的上下砂型部中形成至少一个型腔，型腔限定出至少一个摩擦楔块的至少一些外部特征。毗邻型腔的至少一个型芯被插入铸模中。型芯包括被配置为用于界定摩擦楔块的柱面的至少一个表面。索具(rigging)形成于铸模的上下砂型部中。索具包括下铸口、至少一个内浇口和用以将熔融物引导至型腔的至少一个流道。熔融物被倒入铸模以形成摩擦楔块铸件。摩擦楔块铸件被从铸模移除且索具被移除。 本申请的第二方面是提供用于轨道车的摩擦楔块，在精加工之前具有大体上平坦的柱面，表面光洁度小于500微英寸均方根粗糙度(RMS)，且倒角边缘的半径约为0.30英寸。 本申请的第三方面是提供用于轨道车的包括柱面的摩擦楔块，该柱面具有大体上平坦的顶和底部区域及凹入的中部区域。顶部和底部平坦区域所在的平面和凹入中部区域的顶端之间的最大距离在0.020和0.060英寸之间。 本申请的第四方面是提供用于轨道车的摩擦楔块，包括具有凹入部的柱面。 本申请的第五方面是提供用于轨道车的摩擦楔块，具有包括贝氏体、马氏体、奥氏体、碳化物及不大于5%的珠层体的针状灰口铁微观结构。 本申请的第六方面是提供用于轨道车的摩擦楔块，其硬度在420-520布氏硬度之间。 基于以下附图和详细说明书的研究，其它特征或有益效果对于本领域技术人员将显而易见，或变成显而易见。说明书中包含的所有这些附加特征和有益效果都在权利要求的保护范围内，且由以下权利要求来保护。 【附图说明】 附图被包括进来以便帮助进一步理解权利要求，被并入并构成说明书的一部分。描述的详细说明书和阐述的实施例用于解释由权利要求限定的原则。 图1阐明了轨道车辆轮架的侧架的侧视图，连同有垫板孔的剖视特写视图； 图2阐明了如图1所示的侧架的垫板孔的详细视图，具有插入其中的垫板的外侧端区的剖视图； 图3阐明了第一示范性摩擦楔块实施例； 图4a和图4b阐明了可在铸模中提供用以制造摩擦楔块的示范性索具的不同视图； 图5a阐明了可被利用与索具和铸模配合以形成第一摩擦楔块实施例的型芯的细节; 图5b阐明了型芯与完成的摩擦楔块的相互作用； 图6a和图6b阐明了第二示范性摩擦楔块实施例及用于制造其的型芯；以及 图7a和图7b阐明了第三示范性摩擦楔块实施例，限定了用于制造其的凹柱面和型芯。 【具体实施方式】 图1阐明了轨道车辆轮架的侧架100的侧视图。轨道车辆可相当于货运车厢，比如在美国用于载货超过220，000磅总重使用的那些。侦彳架100限定了垫板孔110。 垫板孔110由一对侧架立柱112、承压构件114和弹簧座116限定。垫板孔110的尺寸被设置为收容垫板的外侧端区115，其剖视图已阐明。一组弹簧117被置于垫板的外侧端区115和弹簧座116之间，并弹性地将垫板连结至侧架100。 参见图2，耐磨护板202被置于摩擦楔块206的各柱面(图3中标号300)和侧架立柱112之间。楔块插件208被置于摩擦楔块206的各斜面(图3中标号302)和垫板的垫座袋(shoe pockets) 204之间。在操作期间，每个摩擦楔块206的柱面300和斜面302分别支承对应的耐磨护板202和楔块插件208。摩擦楔块206紧贴着(against)耐磨护板202和楔块插件208滑动，产生摩擦并损耗能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轨道车的摩擦楔块的制造方法，所述方法包括：在铸模的上下砂型部中形成至少一个型腔，所述型腔限定出至少一个摩擦楔块的至少一些外部特征；将邻近所述至少一个型腔的至少一个型芯插入所述下砂型部中，所述至少一个型芯包括被配置为用于界定所述至少一个摩擦楔块的柱面的至少一个表面；在所述铸模的所述上下砂型部中形成索具，所述索具包括下铸口、至少一个内浇口及至少一个用以将熔融物引导至所述至少一个型腔的流道；将熔融物倒入所述铸模以形成至少一个摩擦楔块铸件；将所述至少一个摩擦楔块铸件从所述铸模移除；以及将索具从所述至少一个摩擦楔块铸件移除。
【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/828,0741.一种轨道车的摩擦楔块的制造方法，所述方法包括: 在铸模的上下砂型部中形成至少一个型腔，所述型腔限定出至少一个摩擦楔块的至少一些外部特征； 将邻近所述至少一个型腔的至少一个型芯插入所述下砂型部中，所述至少一个型芯包括被配置为用于界定所述至少一个摩擦楔块的柱面的至少一个表面； 在所述铸模的所述上下砂型部中形成索具，所述索具包括下铸口、至少一个内浇口及至少一个用以将熔融物引导至所述至少一个型腔的流道； 将熔融物倒入所述铸模以形成至少一个摩擦楔块铸件； 将所述至少一个摩擦楔块铸件从所述铸模移除；以及 将索具从所述至少一个摩擦楔块铸件移除。2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括将所述至少一个摩擦楔块铸件精加工的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个型芯包括毗邻第二型腔以铸造第二摩擦楔块的第二表面，其中所述第二表面被设置以限定第二摩擦楔块的柱面。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述柱面的毛胚铸件边缘的倒角半径约为0.30英寸。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述毛胚铸件柱面大体上平坦，其表面光洁度小于500微英寸RMS。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个型芯在接近所述柱面的边缘限定出一个磨耗指示器，其有助于确定由所述至少一个摩擦楔块所显示的磨损量。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述至少一个摩擦楔块热处理以获得一个在420-520BHN之间的硬度。8.根据权利要求7所述的方法，其中热处理之后，所述至少一个摩擦楔块具有包括贝氏体、马氏体、奥氏体、碳化物及不大于5%的珠层体的针状灰口铁微观结构。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个型芯的中部区域限定出弯曲表面，所述弯曲表面在所述柱面上限定出凹面。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个型芯包括顶部和底部区域，所述顶部和底部区域限定出置于单平面内的大体上平坦的表面，所述表面在所述柱面的顶部和底部上形成相应的平坦表面，其中所述柱面的所述顶部和底部平...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·哥特伦德，
申请(专利权)人：尼维斯工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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