[发明专利]火车轴锻件成形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料加工过程中金属塑性成形工艺，尤其涉及一种火车轴锻件成形的方法。

背景技术

火车轴是火车车辆和机车的重要承载零件。繁重的负役条件，对火车轴的内在质量有很高的要求。火车轴是一种大型阶梯轴类锻件，一般毛坯重量在400-800公斤。火车轴最早由自由锻工艺生产，一般要经过2-3次加热才能完成锻造。上世纪六十年代以来。

火车轴锻件主要由两种锻造工艺来生产，一种在原有自由锻造工艺的基础上，用快锻水压机代替空气锤或蒸汽锤，改善了劳动条件，但产品质量仍提高不显著，生产速度仍然较慢，加工余量大；另一种是采用径向锻造机进行径向锻造，由于径向锻造机自动化程度高，机械手与打击锤头联机控制，生产节拍加快，一条生产线每年可生产8万根锻件，但由于工件在多向(三向或四向)打击下，存在一个拉应力环，在这一环上，材料微观组织不甚理想。并且由于是间歇打击，锻件表面仍然比较粗糙，尤其是径向锻造机比较昂贵，目前仍需进口，设备折旧费高，产品价格仍然比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种材料利用率高、产品质量优良、生产效率高的火车轴锻件成形的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的火车轴锻件成形的方法，包括四道次辊锻，具体包括步骤：

在辊锻机的锻辊上顺序安装第一道次、第二道次、第三道次、第四道次的辊锻模；

将加热至1150-1200℃的坯料送至辊锻机前面的按料平台上，辊锻机的机械手用大钳口夹住坯料一端，依次进行第一道次、第二道次、第三道次、第四道次辊锻，每一道次辊锻完成后将坯料旋转90°再进行下一道次的辊锻；

当第四道次辊锻完成后，所述机械手的大钳口松开，将坯料调头180°，然后所述机械手用小钳口夹持所述坯料的另一端，对胚料被大钳口夹持过的部分依次进行所述第一道次、第二道次、第三道次、第四道次辊锻。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的火车轴锻件成形的方法，由于包括两个四道次辊锻，无需切除夹钳料头，从而提高材料利用率，又由于材料在辊锻过程中是连续局部变形，变形力小，产品质量优良，生产效率高。

附图说明

图1为一种火车轴锻件的结构示意图；

图2a为本发明火车轴锻件成形的方法的实施例中选用的毛坯的结构示意图；

图2b、2c分别为本发明火车轴锻件成形的方法的实施例中第一道次和第二道次辊锻的工艺示意图；

图2d、2e分别为本发明火车轴锻件成形的方法的实施例中毛坯调头后的第一道次和第二道次辊锻的工艺示意图；

图2f-2i分别为图2a-2e中的A-A、B-B、C-C、D-D向剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。

本发明的火车轴锻件成形的方法，其较佳的具体实施方式是：

包括四道次辊锻，具体包括步骤：

在辊锻机的锻辊上顺序安装第一道次、第二道次、第三道次、第四道次的辊锻模；

将加热至1150-1200℃的坯料送至辊锻机前面的按料平台上，辊锻机的机械手用大钳口夹住坯料一端，依次进行第一道次、第二道次、第三道次、第四道次辊锻，每一道次辊锻完成后将坯料旋转90°再进行下一道次的辊锻；

当第四道次辊锻完成后，所述机械手的大钳口松开，将坯料调头180°，然后所述机械手用小钳口夹持所述坯料的另一端，对胚料被大钳口夹持过的部分依次进行所述第一道次、第二道次、第三道次、第四道次辊锻。

所述第一道次和第二道次的辊锻用于完成坯料的变形，所述第三道次和第四道次的辊锻用于对变形后的坯料整形。

所述辊锻机在第四道次锻辊机械手的一侧，设有旋转平台，用于实现所述坯料的调头。

本发明的火车轴锻件成形的方法，由多道次辊锻成形，工艺过程是将加热到锻造温度的圆棒料送到辊锻机前，由机械手夹持棒料一端，在辊锻机上顺次进行四道次辊锻，使棒料成形为阶梯轴，然后坯料调头，由机械手夹持另一端，重新在辊锻机上进行四道次辊锻。这样棒料两端均已成形，无需切除夹钳料头，从而提高材料利用率。由于材料在辊锻过程中是连续局部变形，除了变形力小，设备投资少外，工件外表面光滑无间断压痕，材料内部在三向压应力作用下流动，材料致密，可消除原始坯料中的微小孔洞型缺陷，材料显微流线平行并且与工件外形一致，产品质量优良。