扭杆轴加工方法技术

本发明专利技术提供一种扭杆轴加工方法，包括：对原材料进行锻造形成扭杆轴锻件；对扭杆轴锻件进行预备热处理；对扭杆轴锻件进行第一次矫直以及第一次去应力退火；对扭杆轴锻件进行粗加工；对粗加工后的扭杆轴锻件进行调质热处理；对扭杆轴锻件进行第二次矫直以及第二次去应力退火；对扭杆轴锻件进行精加工形成扭杆轴；对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理。本发明专利技术提供的扭杆轴加工方法，能够细化扭杆轴晶粒保证锻造纤维连贯，使得扭杆轴各位置的力学性能一致，提高了其综合机械性能。

【技术实现步骤摘要】
扭杆轴加工方法
本专利技术涉及轴加工
，尤其涉及一种扭杆轴加工方法。
技术介绍
高速动车组通过曲线及道岔时，容易受横向强风的影响导致车体倾斜或失稳的情况发生，因此需要提高动车组车体的抗侧滚刚度以限制其侧滚角度。现有技术中，动车组的车体上设置有扭杆轴，横向强风的作用下，扭杆轴发生弹性扭转变形，以限制车体的侧滚角度，保证动车组的安全运行。扭杆轴的加工材料一般是采用采购到的圆钢，然后对圆钢进行局部镦粗成型。但是，局部镦粗成型会破坏扭杆轴纤维的连贯性，使得扭杆轴各位置的力学性能不一致，降低其综合机械性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种扭杆轴加工方法，以克服现有技术中扭杆轴力学性能差的问题。本专利技术提供一种扭杆轴加工方法，包括以下步骤：对原材料进行锻造形成扭杆轴锻件。对扭杆轴锻件进行预备热处理。对扭杆轴锻件进行第一次矫直以及第一次去应力退火。对扭杆轴锻件进行粗加工。对粗加工后的扭杆轴锻件进行调质热处理。对扭杆轴锻件进行第二次矫直以及第二次去应力退火。对扭杆轴锻件进行精加工形成扭杆轴。对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，在所述对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理之前还包括：对扭杆轴进行初步检测。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述初步检测为电磁探伤检测。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，在所述对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理之后还包括：对扭杆轴进行最终检测。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述表面强化处理为抛丸处理。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述精加工包括精车以及精磨。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述预备热处理为正火，温度为840度。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述调质热处理包括淬火和回火，所述淬火温度为870度，所述回火温度为400度。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述扭杆轴的材料为52CrMo4。如上所述的扭杆轴加工方法，其中，所述第二次去应力退火的温度为800度。本专利技术提供的扭杆轴加工方法，通过进行锻造、预备热处理、第一次矫直以及第一次去应力退火、粗加工、调质热处理、第二次矫直以及第二次去应力退火、精加工、以及表面强化处理，能够细化扭杆轴晶粒保证锻造纤维连贯，使得扭杆轴各位置的力学性能一致，提高了其综合机械性能。附图说明以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，本专利技术不局限于下述的具体实施方式。图1为本专利技术扭杆轴加工方法实施例一的流程图；图2为本专利技术扭杆轴加工方法实施例二的流程图；图3为本专利技术扭杆轴加工方法实施例三的流程图。具体实施方式高速动车组通过曲线及道岔时，容易受横向强风的影响导致车体倾斜或失稳的情况发生，因此需要提高动车组车体的抗侧滚刚度以限制其侧滚角度。现有技术中，动车组的车体上设置有扭杆轴，横向强风的作用下，扭杆轴发生弹性扭转变形，以限制车体的侧滚角度，保证动车组的安全运行。具体地，扭杆轴一般装配在车体与焊接转向架之间，当车体与转向架发生相对转动，左右连杆向相反的方向上下运动，使抗侧滚扭杆轴发生扭转变形，扭杆轴是用金属弹性杆在受扭矩变形时以产生反力矩，抑制车辆的侧滚使车体保持受力平衡。抗侧滚扭杆轴的质量特性直接关系产生反力矩的平衡消除。随着高铁的提速与运行网的不断扩大，要求扭杆轴的质量适应高速、温差大的工况要求。扭杆轴的制造工艺需要保证抗侧滚扭杆装置有足够的强度、弹性、抗疲劳断裂，是安全运行的核心技术。目前，扭杆轴的加工材料一般是采用采购到的圆钢，然后对圆钢进行局部镦粗成型。但是，局部镦粗成型会破坏扭杆轴纤维的连贯性，使得扭杆轴各位置的力学性能不一致，降低其综合机械性能。为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种扭杆轴加工方法，以增强扭杆轴的力学性能。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，本专利技术不局限于下述的具体实施方式。实施例一图1为本专利技术扭杆轴加工方法实施例一的流程图。请结合图1，本实施例提供一种扭杆轴加工方法，包括以下步骤：步骤101：对原材料进行锻造形成扭杆轴锻件。扭杆轴是一种细长轴类部件，其一般应用于动车组抗侧滚系统中，为了使扭杆轴各位置的力学性能一致，可以使用锻造工艺对原材料进行加工。原材料可以为外购置的方钢或圆钢等材质，在此不做具体限定。优选地，扭杆轴的材料为52CrMo4。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的组织疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，使得锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件和切削加工件。根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造等。本实施例优选使用自由锻对原材料进行加工。自由锻一般使用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。优选地，可以通过购置方钢，然后使用自由锻锤对方钢进行锻造，形成两端直径分别为60mm、85mm、中间直径为70mm的阶梯长轴，从而提高扭杆轴晶粒的连贯性。自由锻锤可以采用大吨位锻锤，例如三吨锻锤，能够有效细化晶粒保证锻造纤维连贯，使扭杆轴各位置力学性能一致。步骤102：对扭杆轴锻件进行预备热处理。预备热处理的种类可以有多种，例如调质热处理、正火处理和退火处理等，预备热处理可以降低硬度，提高机加工艺性。本步骤中，优选为正火处理，正火处理是将工件加热至预设温度并保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，消除应力，提高机加工性能。对扭杆轴而言，预设温度可以为840℃。正火处理使用设备可以为4米井式电炉。另外，由于扭杆轴尺寸较大，预备热处理过程中，为了方便上料和下料，可以通过扭杆轴变径台阶轴处进行装夹，方便搬运。步骤103：对扭杆轴锻件进行第一次矫直以及第一次去应力退火。由于扭杆轴锻件直径较粗，长度在3m以上，尺寸较长，在锻造工艺后容易发生弯曲变形，直线度容易得不到保证，因此需要进行第一次矫直，保证扭杆轴锻件的直线度。第一次矫直可以作为锻造工艺的最后一个工序，其使用设备依然可以沿用锻造工艺的设备，例如自由锻锤以及室式温控燃气炉等，且需要保证矫直终锻温度不小于820℃。另外，第一次矫直后需要进行第一次去应力退火，去应力退火也称低温退火，其是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺，以去除工件内部的残余应力。在实际生产中，去应力退火的应用较为广泛。热锻轧、铸造、各种冷变形加工、切削或切割、焊接、热处理，甚至机器零部件装配后，在不改变组织状态，保留冷作、热作或表面硬化的条件下，对钢材或机器零部件进行较低温度的加热，以去除内应力，减小变形开裂倾向的工艺，都可称为去应力退火。针对扭杆轴锻件加工而言，第一次去应力退火的温度可以为800℃。步骤104：对扭杆轴锻件进行粗加工。由于扭杆轴锻件在下料及锻造过程中都会留有一定量的机械加工余量，以便在后续加工过程中去除，从而获得精确的尺寸和光洁的表面，以符合设计的要求。而粗加工的目的则是去除扭杆轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭杆轴加工方法，其特征在于，包括以下步骤：对原材料进行锻造形成扭杆轴锻件；对扭杆轴锻件进行预备热处理；对扭杆轴锻件进行第一次矫直以及第一次去应力退火；对扭杆轴锻件进行粗加工；对粗加工后的扭杆轴锻件进行调质热处理；对扭杆轴锻件进行第二次矫直以及第二次去应力退火；对扭杆轴锻件进行精加工形成扭杆轴；对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理。

【技术特征摘要】
1.一种扭杆轴加工方法，其特征在于，包括以下步骤：对原材料进行锻造形成扭杆轴锻件；对扭杆轴锻件进行预备热处理；对扭杆轴锻件进行第一次矫直以及第一次去应力退火；对扭杆轴锻件进行粗加工；对粗加工后的扭杆轴锻件进行调质热处理；对扭杆轴锻件进行第二次矫直以及第二次去应力退火；对扭杆轴锻件进行精加工形成扭杆轴；对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理。2.根据权利要求1所述的扭杆轴加工方法，其特征在于，在所述对精加工后的扭杆轴进行表面强化处理之前还包括：对扭杆轴进行初步检测。3.根据权利要求2所述的扭杆轴加工方法，其特征在于，所述初步检测为电磁探伤检测。4.根据权利要求2所述的扭杆轴加工方法，其特征在于，在所述对精加工后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛国义，邢奎民，孙秀华，许磊，丁振，李秀敏，赵兴起，李吉军，
申请(专利权)人：齐齐哈尔北盛机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23