輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法
【專利摘要】輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，涉及車輪的生產(chǎn)方法，解決由于深盆型輻板車輪的特殊結(jié)構(gòu)，給鍛造成形造成困難的技術(shù)問題。本發(fā)明的具體步驟如下：①鋸切鋼坯；②環(huán)形加熱爐加熱；③鐓粗定厚；④輪轂、輪輞預(yù)成形；⑤沖孔；⑥軋制擴(kuò)徑，完成輪輞、輪緣及踏面的精確成型；⑦輻板壓彎，精整輪輞面、輻板面。本發(fā)明用于生產(chǎn)深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪，不僅解決了鑄造車輪內(nèi)部易產(chǎn)生夾雜、疏松、縮孔等缺陷的問題，而且鍛軋后的車輪強(qiáng)度高、韌性好、組織致密，極大的提高了車輪的使用壽命。
【專利說明】輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輪的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪，采用模鍛和軋制相結(jié)合的熱成型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，一種深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪由輪轂1、輪輞2和輻板3三部分組成，其中輻板截面的外側(cè)圓弧半徑較大(R1 ^ 200mm)呈深盆型。經(jīng)過美國(guó)ABEX公司在鐵道傳動(dòng)測(cè)力計(jì)上模擬牽引試驗(yàn)證明，這種深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪對(duì)車輪應(yīng)力的改善具有顯著效果，可大大降低車輪在制動(dòng)時(shí)由于踏面的升溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而能夠減少車輪的熱損傷傾向。
[0003]深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪，特別適合液態(tài)金屬在鑄造過程中的流動(dòng)，因此，此類車輪通常采用鑄造方法生產(chǎn)，我國(guó)大鐵路上所使用的鑄鋼貨車車輪均是如此，傳統(tǒng)意義上也稱這種深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪為鑄造車輪。但長(zhǎng)期的實(shí)踐證明:鑄造車輪內(nèi)部易產(chǎn)生夾雜、疏松、縮孔等缺陷，特別是在輪輞、輪緣和內(nèi)外側(cè)輻板面上容易生成氣孔，在輪輞內(nèi)外側(cè)與輻板連接部位產(chǎn)生裂紋。目前，市場(chǎng)上不乏許多上述結(jié)構(gòu)的車輪，但其性能要求強(qiáng)度高、韌性好、組織致密，鑄造車輪很難達(dá)到其技術(shù)條件要求。
[0004]為了克服上述鑄造缺陷，提高車輪的綜合力學(xué)性能，人們?cè)噲D采用熱模鍛的方法生產(chǎn)制造，但深盆型輻板的結(jié)構(gòu)，成為鍛造成形的難題，不僅需要噸位很大的大型壓力機(jī)，而且工藝過程十分復(fù)雜。目前尚無采用鍛造成形生產(chǎn)深盆型輻板結(jié)構(gòu)車輪的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型工藝方法，解決由于深盆型輻板車輪的特殊結(jié)構(gòu)，給鍛造成形造成困難的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明是通過下面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述鍛軋熱成型方法的具體步驟如下:
[0008]①根據(jù)不同產(chǎn)品的下料重量，將鋼錠或連鑄坯鋸切成鋼坯；
[0009]②將鋸切的鋼坯放置在環(huán)形加熱爐中進(jìn)行鍛造前加熱；
[0010]③將出爐的鋼坯放置在壓力機(jī)上進(jìn)行鐓粗定厚，保證鍛造比的要求；
[0011]④將鐓粗后的坯料放置在預(yù)成型模具上，在壓力機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)輪轂、輪輞部位金屬的預(yù)分配；
[0012]⑤將預(yù)成形輪坯放置在沖孔模具上，在壓力機(jī)的作用下將輪轂孔里面多余的芯料沖掉；
[0013]⑥將沖孔后的輪坯放置在軋機(jī)上，對(duì)輪坯進(jìn)行軋制擴(kuò)徑，使輻板延展，并完成輪輞、輪緣及踏面的精確成型；
·[0014]⑦將軋制后的輪坯放置在壓彎模具上，在壓力機(jī)的作用下將軋制后的直輻板輪坯壓制成深盆型的輻板形狀，同時(shí)對(duì)輪輞面、輻板面進(jìn)行精整。
[0015]所述的步驟②中在環(huán)形爐中加熱，是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼材加熱曲線的加熱溫度、保溫時(shí)間和加熱速度，分配在各加熱段進(jìn)行加熱、保溫。
[0016]所述的步驟③或步驟④中的壓力機(jī)為60MN的水壓機(jī)。
[0017]所述的步驟⑤中的壓力機(jī)為10麗的水壓機(jī)。
[0018]所述的步驟⑥中的軋機(jī)為七輥臥式軋機(jī)。
[0019]所述的步驟⑦中的壓力機(jī)為30MN的水壓機(jī)。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于使用模鍛和軋制結(jié)合的方式生產(chǎn)深盆型輻板結(jié)構(gòu)的車輪，不僅解決了鑄造車輪內(nèi)部易產(chǎn)生夾雜、疏松、縮孔等缺陷的問題，而且鍛軋后的車輪強(qiáng)度高、韌性好、組織致密，極大的提高了車輪的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是一種輻板呈深盆型車輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，一種輻板呈深盆型結(jié)構(gòu)的車輪，由輪轂1、輪輞2和輻板3組成，所述輻板3的截面外側(cè)圓弧半徑R ^ 200mm，呈深盆型。其中:4為踏面，5為輪緣。
[0025]如圖1、2所示，一種輻板呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法的具體步驟如下:
[0026]①根據(jù)不同產(chǎn)品的下料重量，將鋼錠或連鑄坯鋸切成鋼坯；
[0027]②將鋸切的鋼坯放置在環(huán)形加熱爐中進(jìn)行鍛造前加熱，以降低車輪的變形抗力，在環(huán)形爐中加熱，是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼材加熱曲線的加熱溫度、保溫時(shí)間和加熱速度，分配在各加熱段進(jìn)行加熱、保溫，保溫一定時(shí)間到達(dá)始鍛溫度后出爐；
[0028]③將出爐的坯料放置在60麗的水壓機(jī)上進(jìn)行鐓粗、定厚，保證鍛造比≤3的要求；
[0029]④將鐓粗后的坯料放置在預(yù)成型模具上，在60MN的水壓機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)輪轂1、輪輞2部位金屬的預(yù)分配；
[0030]⑤將預(yù)成形輪坯放置在沖孔模具上，在1(MN的水壓機(jī)作用下將輪轂孔里面多余的芯料6沖掉；
[0031]⑥將沖孔后的輪坯放置在七輥臥式軋機(jī)上對(duì)輪坯進(jìn)行擴(kuò)徑軋制，使輻板延展，并完成輪輞2、輪緣5及踏面4的精確成型；
[0032]七輥臥式軋機(jī)由一個(gè)主輥、兩個(gè)斜輥、兩個(gè)導(dǎo)向輥、兩個(gè)壓緊輥組成；
[0033]⑦將軋制后的輪坯放置在壓彎模具上，在30麗的水壓機(jī)的作用下將軋制后的直輻板輪坯壓制成深盆型輻板3的形狀，同時(shí)對(duì)輪輞面、輻板面進(jìn)行精整。
【權(quán)利要求】
1.一種輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述鍛軋熱成型方法的具體步驟如下: ①根據(jù)不同產(chǎn)品的下料重量，將鋼錠或連鑄坯鋸切成鋼坯； ②將鋸切的鋼坯放置在環(huán)形加熱爐中進(jìn)行鍛造前加熱； ③將出爐的鋼坯放置在壓力機(jī)上進(jìn)行鐓粗定厚，保證鍛造比的要求； ④將鐓粗后的坯料放置在預(yù)成型模具上，在壓力機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)輪轂、輪輞部位金屬的預(yù)分配； ⑤將預(yù)成形輪坯放置在沖孔模具上，在壓力機(jī)的作用下將輪轂孔里面多余的芯料沖掉； ⑥將沖孔后的輪坯放置在軋機(jī)上，對(duì)輪坯進(jìn)行軋制擴(kuò)徑，使輻板延展，并完成輪輞、輪緣及踏面的精確成型； ⑦將軋制后的輪坯放置在壓彎模具上，在壓力機(jī)的作用下將軋制后的直輻板輪坯壓制成深盆型的輻板形狀，同時(shí)對(duì)輪輞面、輻板面進(jìn)行精整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述的步驟②中在環(huán)形爐中加熱，是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼材加熱曲線的加熱溫度、保溫時(shí)間和加熱速度，分配在各加熱段進(jìn)行加熱、保溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述的步驟③或步驟④中的壓力機(jī)為60MN的水壓機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述的步驟⑤中的壓力機(jī)為10麗的水壓機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述的步驟⑥中的軋機(jī)為七輥臥式軋機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻板結(jié)構(gòu)呈深盆型車輪的鍛軋熱成型方法，其特征在于:所述的步驟⑦中的壓力機(jī)為30MN的水壓機(jī)。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103659199SQ201310742690
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】張鵬, 魏華成, 侯沛云, 陳強(qiáng), 周偉 申請(qǐng)人:太原重工軌道交通設(shè)備有限公司