一种变截面道轨连接板的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种变截面道轨连接板的加工方法以及轧制和精整模具，所述轧制和精整模具包括间歇性轧制模具和终锻精整模具，所述加工方法包括选材；加热；初次轧制，制得不规则截面轧制坯；二次轧制，制得变截面道轨连接板轧制预制坯；终锻精整。本加工方法可以避免目前铸造和二次位移锻造的制造工艺的缺陷；轧制变形是连续的静压成型过程，金属纤维组织分布均匀，纤维组织未被切断，同时在此过程没有冲击与振动，保证了产品的力学性能的稳定性。在铁路配件生产领域具有十分重要的意义。

A new processing method of variable cross section rail connecting plate and mold

The invention discloses a variable cross-section rolling and rail connection plate mold, including intermittent rolling and forging die finishing die, also provides a new processing method, variable cross section rail connection plate including material; heating; initial rolling, prepared irregular section rolled billet rolling two times; prepared, variable section rail connection plate rolling preform forging finishing. This processing method can avoid the defects of manufacturing technology of casting and forging two displacement current; rolling deformation is the static pressure molding process of continuous, uniform distribution of metal fibrous tissue, fibrous tissue has not been cut off at the same time, this process has no impact and vibration stability, to ensure that the products of Mechanical properties. It is of great significance in the field of railway parts production.

【技术实现步骤摘要】
一种变截面道轨连接板的新型加工方法以及模具
本专利技术涉及铁路配件制造工艺领域，特别是涉及铁道接头处一种变截面道轨连接板的新型加工方法以及模具。
技术介绍
道轨连接板，也称鱼尾板或者道夹板，是用于轨道与轨道间的连接紧固件。变截面道轨连接板作为铁路轨道系统中的重要部件，用在不同种轨型的钢轨接头部位，其规格不一，但基本结构相近，只在外形尺寸上有所差异。因其所处位置比较特殊，对列车运行的安全性有着很大影响，因此，其质量要求就显得尤为重要，其应具有良好的力学性能，如抗冲击、抗剪切、耐磨等。变截面道轨连接板的传统制作方法主要是：铸造和锻压。1、对于铸造而言，铸件内部组织致密程度相对于轧制和锻造较差，而且常会出现砂眼、气孔、浇不足、变形等缺陷问题，成品率不高，此外，铸造易产生较多的气体污染，水污染等。2、对于锻造而言，目前加工方法是：采用标准鱼尾板作为轧制坯料，然后对局部进行位移锻造，来实现异形鱼尾板的加工。这种加工方法存在的问题：对普通鱼尾板两端进行不同工艺的加工，一端为轧制，一端为锻压；这会使得产品两端的机械性能、组织不统一，存在安全隐患；而且二次锻造，增加了再次加热的工序，造成资源、能源及人力的浪费。因此，从现有变截面道轨连接板生产制造技术来看，急需一种先进的生产制造工艺，来提高变截面道轨连接板的生产效率，降低生产成本，同时还要使得产品具有稳定的综合性能。这在铁路配件生产上将会带来良好的经济效益。
技术实现思路
为了解决当前制造工艺生产陈本高、产品性能不稳定的问题，本专利技术提供一种变截面道轨连接板的轧制模具和精整模具以及加工方法，具体技术方案如下。一种变截面道轨连接板的轧制和精整模具，包括间歇性轧制模具和终锻精整模具，所述间歇性轧制模具包括上模和下模，上模和下模分别为圆柱形，同时转动，在接触面分别设置相互配合的凹凸面，将板材放入上模和下模之间轧制，形成规定的形状；第一道次轧制模具型腔截面形状为不规则四边形，上模、下模分型面位于两对角位置；第二道次轧制模具型腔截面形状为变截面道轨连接板截面，上模、下模分型面位于变截面道轨连接板截面水平方向最大位移位置。所述终锻模具包括上模部和下模部，其中，所述上模部包括上模板、冲头、下楔和紧固螺栓，冲头紧固于上模中心部位；所述下模部包括下模板、定位块、上楔、终锻顶料杆和紧固螺栓；所述上模部和下模部中间设置凸起，上模部和下模部两端设置凹面，上模部与下模部合拢时中间留有空腔，对放入终锻精整模具上模部和下模部之间空腔的坯料进行锻压精整，冲头贯穿上模部和下模部。其中，所述间歇性轧制模具和终锻精整模具中的上模板和下模板采用普通热作模具钢，选自5CrNiMo、5CrMnMo或4Cr5MoSiV中的一种，上模和下模采用强韧性模具钢，选自H13、4Cr3Mo2V、4Cr5W2VSi或ER8中的一种。优选的，所述间歇性轧制模具的第一道次轧制模具和第二道次轧制模具分别沿圆柱体顺次设置两个相同截面的型腔，在一次轧制中可以同时制得两件变截面道轨连接板，相比较“一出一”的制备效率，本方案可实现“一出二”，提高了生产效率。更优选的，所述间歇性轧制模具在圆柱体上横向平行设置第一道次轧制模具和第二道次轧制模具两个不同截面的型腔，在一次轧制中可以同时制得一件不规则四边形连接板和一件变截面道轨连接板。更优选的，所述间歇性轧制模具沿圆柱体顺次设置两个相同截面的第一道次轧制模具型腔，再设置与第一道次轧制模具腔平行的两个第二道次轧制模具型腔。在一次轧制中可以同时制得两件不规则四边形连接板和两件变截面道轨连接板。本方案可实现“一出二”，进一步提高了生产效率。更进一步的，在一次轧制中制得两件变截面道轨连接板时，两变截面道轨连接板大端相连；或者，在一次轧制中制得两件变截面道轨连接板时，两变截面道轨连接板小端相连；或者，在一次轧制中制得两件变截面道轨连接板时，两变截面道轨连接板大小端相连。优选的，根据变截面道轨连接板的规格尺寸，每次可轧制数量为1-2件。优选的，两个所述终锻模具依次串联，一次可以同时对两件坯料进行锻压精整。本方案可实现“一出二”，进一步提高了生产效率。本专利技术还提供了一种变截面道轨连接板的新型加工方法，采用间歇性轧制和精整的复合加工方法，包括如下步骤：1.取圆钢，用锯床锯成适宜长度的棒料；2.将步骤1中棒料放入加热炉中进行加热，加热温度950-1200℃，加热时间2-5min；3.先将第一道次轧制模具均匀预热至220-320℃，将步骤2加热至950-1200℃可锻温度的棒料放入轧辊直径500-1200mm的轧制机里进行初次轧制，制得不规则截面轧制坯；4.先要将第二道次轧制模具均匀预热至220-320℃，将步骤3制得的不规则截面轧制坯放入轧辊直径500-1200mm的轧制机里进行二次轧制，制得变截面道轨连接板轧制预制坯；5.将终锻模具温度预热至220-320℃，将步骤4中的轧制坯放入800-8000t压力机内进行终锻精整，包括冲孔、中间位置位移终锻和切边三部分，冲孔与终锻同时进行，而后进行切边，得到加工后的变截面道轨连接板。本专利技术不涉及后续的热处理工艺。本加工方法可以避免目前铸造和二次位移锻造的制造工艺的缺陷；在步骤3和步骤4轧制成型过程中，轧制变形是连续的静压成型过程，金属纤维组织分布均匀，纤维组织未被切断，同时在此过程没有冲击与振动，保证了产品的力学性能的稳定性。在步骤5终锻精整过程中，预制坯与模具之间的相对滑动较小，残余变形和附加应力相对较小，保证了异形鱼尾板尺寸的稳定性；在铁路配件生产领域具有十分重要的意义。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例1所述变截面道轨连接板轧制模具结构截面示意图；图2为本专利技术实施例1的间歇性轧制模具第一道次轧制模具的一种剖面图；图3为本专利技术实施例1的间歇性轧制模具第一道次轧制模具的一种A-1展开图；图4为本专利技术实施例1的间歇性轧制模具第二道次轧制模具的一种剖面图；图5为本专利技术实施例1的间歇性轧制模具第二道次轧制模具的一种B-1展开图；图6为本专利技术实施例2的间歇性轧制模具第一道次轧制模具的一种展开图；图7为本专利技术实施例2的间歇性轧制模具第二道次轧制模具的一种展开图；图8为本专利技术实施例3的间歇性轧制模具的一种剖面图；图9为本专利技术实施例3的间歇性轧制模具的一种展开图；图10为本专利技术实施例4的间歇性轧制模具的一种展开图；图11为本专利技术实施例1所述变截面道轨连接板终锻精整模具侧视图；图12为本专利技术实施例1所述变截面道轨连接板终锻精整模具俯视图；图13为本专利技术实施例1所述变截面道轨连接板终锻精整模具的终锻顶料杆结构图；图14为本专利技术实施例1所述变截面道轨连接板终锻精整模具冲头结构图；图15为本专利技术实施例5所述变截面道轨连接板终锻精整模具俯视图；图16为本专利技术提供的变截面道轨连接板加工方法的成型过程示意图；图17为锻压金属流线型示意图；图18为间歇性轧制金属流线型示意图。图中，1-1为间歇性轧制模具上模，1-2为间歇性轧制模具下模；2-1为下模板，2-2为下楔，2-3为下模，2-4为上模，2-5为上楔，2-6为紧固螺栓，2-7为上模板，2-8为终锻顶料杆，2-9为定位块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变截面道轨连接板的轧制和精整模具，包括间歇性轧制模具和终锻精整模具，所述间歇性轧制模具包括上模和下模，上模和下模分别为圆柱形，同时转动，在接触面分别设置相互配合的凹凸面，将板材放入上模和下模之间轧制，形成规定的形状；其特征在于，第一道次轧制模具型腔截面形状为不规则四边形，上模、下模分型面位于两对角位置；第二道次轧制模具型腔截面形状为变截面道轨连接板截面，上模、下模分型面位于变截面道轨连接板截面水平方向最大位移位置；所述终锻模具包括上模部和下模部，其中，所述上模部包括上模板、冲头、下楔和紧固螺栓，冲头紧固于上模中心部位；所述下模部包括下模板、定位块、上楔、终锻顶料杆和紧固螺栓；所述上模部和下模部中间设置凸起，上模部和下模部两端设置凹面，上模部与下模部合拢时中间留有空腔，对放入终锻精整模具上模部和下模部之间空腔的坯料进行锻压精整，冲头贯穿上模部和下模部。

【技术特征摘要】
1.一种变截面道轨连接板的轧制和精整模具，包括间歇性轧制模具和终锻精整模具，所述间歇性轧制模具包括上模和下模，上模和下模分别为圆柱形，同时转动，在接触面分别设置相互配合的凹凸面，将板材放入上模和下模之间轧制，形成规定的形状；其特征在于，第一道次轧制模具型腔截面形状为不规则四边形，上模、下模分型面位于两对角位置；第二道次轧制模具型腔截面形状为变截面道轨连接板截面，上模、下模分型面位于变截面道轨连接板截面水平方向最大位移位置；所述终锻模具包括上模部和下模部，其中，所述上模部包括上模板、冲头、下楔和紧固螺栓，冲头紧固于上模中心部位；所述下模部包括下模板、定位块、上楔、终锻顶料杆和紧固螺栓；所述上模部和下模部中间设置凸起，上模部和下模部两端设置凹面，上模部与下模部合拢时中间留有空腔，对放入终锻精整模具上模部和下模部之间空腔的坯料进行锻压精整，冲头贯穿上模部和下模部。2.根据权利要求1所述的一种变截面道轨连接板的轧制和精整模具，其特征在于，所述间歇性轧制模具和终锻精整模具中的上模板和下模板采用选自5CrNiMo、5CrMnMo或4Cr5MoSiV中的一种普通热作模具钢；所述上模和下模采用强韧性模具钢，选自H13、4Cr3Mo2V、4Cr5W2VSi或ER8中的一种。3.根据权利要求1所述的一种变截面道轨连接板的轧制和精整模具，其特征在于，所述间歇性轧制模具的第一道次轧制模具和第二道次轧制模具分别沿圆柱体顺次设置两个相同截面的型腔，在一次轧制中可以同时制得两件变截面道轨连接板。4.根据权利要求1所述的一种变截面道轨连接板的轧制和精整模具，其特征在于，所述间歇性轧制模具在圆柱体上横向平行设置第一道次轧制模具和第二道次轧制模具两个不同截面的型腔，在一次轧制中可以同时制得一件不规则四边形连接板和一件变截面道轨连接板。5.根据权利要求1所述的一种变截...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝文，
申请(专利权)人：山东泰丰纵横科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37