[发明专利]钩舌的液态模锻方法

说明书

本发明提供了一种钩舌的液态模锻方法。该方法包括：使用热作模具钢制成模腔，将钩舌金属液一次浇入钩舌模具中，将模腔的上下模闭合压紧，合模压力1500‑3000吨；模腔下方的下压头推动钩舌金属液充满整个模腔，模腔上方的上压头和对应的下压头同时对钩舌金属液施加压力，压强达到100‑200Mpa时，保压设定时间；解除模腔的上压头和下压头的压力，打开模腔，将钩舌金属液顶出下模，并置入均温炉内空冷至常温，得到钩舌毛坯；加工钩舌毛坯的销孔及各个加工面至要求的尺寸后，进行热处理，得到钩舌。本发明的方法得到的钩舌内部致密，没有缩松和缩孔缺陷，微观组织细小，使用寿命长；钩舌毛坯上没有冒口，其形状尺寸接近钩舌得最终尺寸，材料利用率可达85‑90％以上。

技术领域

本发明涉及钩舌锻造技术领域，尤其涉及一种钩舌的液态模锻方法。

背景技术

钩舌是用来实现机车与车辆或车辆与车辆之间的连挂和传递牵引力及冲击力的关键部件。钩舌在运用中除了要承受随机的、交变的牵引力、压缩力和冲击力作用外，还要承受弯矩的作用。特别是在调车作业中，钩舌经常会受到很大的冲击力作用。因此，钩舌的使用条件非常恶劣，致使钩舌的各部分经常产生裂纹、变形、磨耗及三态作用不良等故障。现有技术中，钩舌的制备方法以砂型铸造为主，其力学性能水平较低，因裂纹超限而报废的钩舌占其报废总率的90％以上，疲劳破坏是钩舌失效的主要形式。

为了提高钩舌的质量，某公司采用了自由锻制坯、两次模锻和两次切边的锻造工艺制备了锻造钩舌，其力学性能特别是强度比铸造钩舌有明显提高。

但是，因钩舌结构复杂、截面面积变化大、深度大，过渡圆角小，难以充满；S面及冲击与牵引面之间的曲面阻断金属流动，极易造成折叠、充不满等缺陷，废品率高达10％以上，而且预锻、终锻只能分开两个火次进行，设备吨位接近10000吨。因此，钩舌的锻造存在设备吨位大、操作复杂、容易产生折叠、充不满等缺陷和成本高的问题，并且铸造得到的钩舌也存在强度较低、容易产生收缩缺陷的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种钩舌的液态模锻方法，以解决钩舌的锻造存在设备吨位大、操作复杂、容易产生折叠、充不满等缺陷和成本高的问题，以及解决铸造得到的钩舌存在强度较低、容易产生收缩缺陷的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

步骤1、使用热作模具钢制成模腔，所述模腔包括上模腔、下模腔和压室腔三部分，所述压室腔与所述下模腔通过内浇道连通，在所述下模腔中设置钩舌模具腔，将钩舌金属液一次浇入下模中央的压室腔中，将上下模闭合压紧，合模压力1500-3000吨；

步骤2、所述模腔下方的下压头推动钩舌金属液充满整个模腔，并增压至100-200MPa后静止；

步骤3、每个钩舌模具腔上方的上压头和对应的下压头同时对钩舌金属液施加压力，压强达到100-200Mpa时，保压第一设定时间；

步骤4、解除所述模腔的上压头和下压头的压力，打开所述模腔，将钩舌金属液凝固成的钩舌顶出下模，并置入850-1000℃的均温炉内停留第二设定时间后，出炉空冷至常温，得到钩舌毛坯；

步骤5、加工所述钩舌毛坯的销孔及各个加工面至要求的尺寸后，进行热处理，得到钩舌。

进一步地，所述模腔留有1-1.5％的线收缩率。

进一步地，所述钩舌金属液的浇注位置取钩舌模具腔的钩舌内腕面腔的垂直位，钩舌模具腔的钩尾止挡腔在浇注位置的上部。

进一步地，所述钩舌金属液的内浇口位于钩舌前端的中高面上，横截面积不小于1000mm2，长度20-60mm。

进一步地，在下模腔设置1-4件钩舌模具腔，所有钩舌模具腔沿压室腔的圆周均匀分布。

进一步地，所述第一设定时间为2-4min。