[实用新型]用于制造轨道用钢轮的锻造模具组件

说明书

本实用新型公开一种用于制造轨道用钢轮的锻造模具组件，其中，锻造模具组件包括因与钢轮成形坯接触而磨损相对较多的消耗性模具和磨损相对较少的通用结构性模具，其中，消耗性模具和通用结构性模具都是可拆装的，其中，通用结构性模具设计为具有不同规格的通用系列模具，以适用于制造不同规格的钢轮产品，其中，通用结构性模具包括单级通用结构性模具和双级通用结构性模具，双级通用结构性模具包括第一级通用结构性模具和第二级通用结构性模具，其中，第二级通用结构性模具根据第一级通用结构性模具进行分档设计。本实用新型可在满足装配要求与使用性能的基础上，大幅降低模具制造成本。

技术领域

本实用新型涉及轨道技术领域，尤其涉及一种用于制造轨道用钢轮的锻造模具组件。

背景技术

轨道用钢轮可广泛应用于铁路机车车辆、高速列车、城市轨道列车、工矿冶金及其起重设备、港口机械等多种领域。“模锻+轧制”联合工艺是轨道用钢轮最普遍使用的热成形方式。因钢轮产品种类繁多、规格各异、订货批量大，故钢轮锻造用模具需求量很大；同时，因钢轮生产过程具有连续、高效的特性，使得制造钢轮的模具的工作条件比较恶劣，它不仅受到高温钢坯塑性流动的强烈挤压和摩擦，而且卸载时受到喷水冷却，模具在较快的生产节奏下反复急冷急热，常因受热软化或循环热应力等，造成塌陷、热磨损和热疲劳裂纹(龟裂)等多种形式的失效，使得其模具消耗量很大。如何降低钢轮模具费用，成为钢轮制造企业控制产品成本的一个迫切需求。

图1示出现有锻造设备典型使用的一种轨道用钢轮锻造模具组件1，其包括用于制造钢轮成形坯4的上模具单元2和下模具单元3，其中，在上模具单元2和下模具单元3 配合在一起时，在上模具单元2和下模具单元3之间形成用于制造钢轮成形坯4的模腔。

如图1所示，钢轮成形坯4可包括位于其中心的芯料、环绕芯料的轮毂、位于径向最外侧的轮辋、及连接轮毂和轮辋的辐板。

上模具单元2可包括：位于上模具单元2的轴向和径向最外侧的上模座21；安装到上模座21的面向钢轮成形坯4的第一侧部、并位于上模座21径向最外侧的上压紧盘22；夹在上模座21与上压紧盘22之间、并位于上压紧盘22径向内侧的上适配环23；安装到上模座21第一侧部、并位于上适配环23径向内侧的上垫盘24；安装到上模座21第一侧部、并位于上垫盘24径向内侧的夹紧套29；位于夹紧套29径向内侧的上活套25，其一端安装到上模座21的第一侧部，另一端用于接触钢轮成形坯4的面对上模具单元2 的轮毂第一环形端面41；套入上活套25内部并从上活套25内部延伸出一部分的上芯棒 26，其一端安装到上模座21的第一侧部，另一端用于接触钢轮成形坯4的面对上模具单元2的芯料第一凹面42；夹在上垫盘24和上活套25之间的上成形模27，其一端用于接触钢轮成形坯4的面对上模具单元2的辐板第一环形凹面43，相对的另一端抵住夹紧套 29和上垫盘24；以及夹在上适配环23、上垫盘24和上成形模27之间的成形环28，其用于接触钢轮成形坯4的面对上模具单元2的轮辋第一端面44。

下模具单元3可包括：位于下模具单元3的轴向和径向最外侧的筒形下模座31；安装到下模座31的面向钢轮成形坯4的第二侧部、并位于下模座31径向最外侧的下压紧盘32；夹在下模座31与下压紧盘32之间、并位于下压紧盘32径向内侧的下适配环33；安装到下模座31第二侧部、并位于下适配环33径向内侧的下垫盘34；位于下适配环33 径向内侧、并位于下垫盘34与钢轮成形坯4之间的下成形模35，其用于接触钢轮成形坯4的面对下模具单元3的第二环形表面45，其中第二环形表面45包括轮辋面对下模具单元3的轮辋第二端面和辐板面对下模具单元3的第二环形凹面；位于下垫盘34和下成形模35的径向内侧的下活套36，其一端安装到下模座31的第二侧部，另一端用于接触钢轮成形坯4的面对下模具单元3的轮毂第二环形端面46；套入下活套36内部并自下活套36内部延伸出的下芯棒37，其一端安装到下模座31的第二侧部，另一端用于接触钢轮成形坯4的面对下模具单元3的芯料第二凹面47。另外，在下活套36与下模座 31的第二侧部之间，在轴向上还可设置下活套垫圈38，而在径向上可设置衬套39。