專利名稱：鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路貨車的緩沖器推力錐，具體地說，涉及一種鐵路貨車緩沖 器推力錐的鍛造方法。
技術(shù)背景ST型緩沖器是鐵路貨車在剎車時(shí)起緩沖作用的裝置，它由箱體、推力錐、 摩擦楔塊、限位墊圈、彈簧、螺栓和螺母等部件組成。其中的推力錐、摩擦楔 塊、限位墊圈為鍛件產(chǎn)品，摩擦楔塊、限位墊圈因外形簡(jiǎn)單，鍛造技術(shù)無難度。 而推力錐大致呈桶形，其底部有中心孔和三個(gè)斜切面，由于推力錐結(jié)構(gòu)較為復(fù) 雜，模具型腔深，鍛造時(shí)變形大。推力錐常規(guī)的鍛造工藝流程為加熱一鐓粗 —預(yù)鍛一終鍛一切邊，鐓粗為自由鐓粗，所用鐓粗模的上、下模工作面為平面， 工作時(shí)坯料位于上、下模ll、 12兩工作平面之間被鐓粗，由于下料端面不可能 絕對(duì)平整，下料端面也不可能與坯料中心線絕對(duì)垂直，鐓粗時(shí)坯料8處于自由 狀態(tài)，坯料8容易被鐓歪(如圖l所示)。鐓歪的坯料形狀各異地放入預(yù)鍛模模 腔中，由于擺料不正，易造成偏心鍛造，常常是剛生產(chǎn)幾十件，上模就因水平 方向受力不均，從凸出部的根部斷裂，從而使預(yù)鍛模具過早失效。而預(yù)鍛和終 鍛時(shí)，由于傳統(tǒng)鍛造模的上、下模21、 22分模面為平面(如圖2所示)，無鎖 模機(jī)構(gòu)，模具受到水平方向的作用力，容易使上、下模錯(cuò)位，造成產(chǎn)品壁厚不 均，從而導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸超差而報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方 法，它能有效防止偏心鍛造，使鍛件壁厚一致，解決產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)效率低 的問題。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種鐵路貨車緩沖器推力
錐的鍛造方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行(1)、將坯料在80(TC 120(TC 溫度范圍內(nèi)加熱；(2)、將所述坯料放入鐓粗模成型鐓粗為外形與預(yù)鍛模模腔側(cè) 壁相適的成型坯料；(3)、將所述成型坯料放入帶環(huán)形鎖扣的預(yù)鍛模預(yù)鍛，獲得 壁厚均勻的預(yù)鍛件；(4)、將所述預(yù)鍛件放入帶環(huán)形鎖扣的終鍛模進(jìn)行終鍛； (5)、將成型后的鍛件進(jìn)行切邊修整；
所述鐓粗模，包括第一上模和第一下模，所述第一上模的下部設(shè)有開口于 下表面的碗形型腔，在所述第一下模的上表面上設(shè)有與所述碗形型腔相對(duì)的同 軸線碟形凹坑，所述碗形型腔的側(cè)壁延長(zhǎng)線與所述碟形凹坑盤底的邊緣相交；
所述環(huán)形鎖扣由所述預(yù)鍛模和所述終鍛模的上、下模分模面上凸凹相配的 圓臺(tái)和凹環(huán)組成，所述圓臺(tái)的外圓與所述凹環(huán)的孔壁間隙配合，在所述圓臺(tái)的 頂面和所述凹環(huán)的底面之間留有空隙形成飛邊槽。
在所述鐓粗模的第一上模和所述第一下模一側(cè)的相對(duì)面上，各自向內(nèi)設(shè)有 相對(duì)的臺(tái)階面；在成型鐓粗前，先將所述坯料放在所述臺(tái)階面上預(yù)鐓，去除氧 化皮，然后將坯料放置在所述第一下模的碟形凹坑中，由所述第一上模將坯料 成型鐓粗。
所述第一上模的碗形型腔口部倒圓。
所述預(yù)鍛模，包括第二上模和第二下模，在所述第二上模下部設(shè)有凸出的 第一模芯，在所述第二下模上部設(shè)有內(nèi)凹的第一模腔，所述第一模芯置于所述
6第一模腔中且與該第一模腔同軸線，在所述第一模芯中部和所述第一模腔底部 的所設(shè)中心孔中分別裝有頂出裝置，所述圓臺(tái)同心圍繞在所述第二下模的第一 模腔周圍，所述凹環(huán)同心圍繞在所述第二上模的第一模芯周圍，所述圓臺(tái)的頂 面為平面且與所述凹環(huán)的底面之間留有空隙形成飛邊橋。
所述終鍛模包括第三上模和第三下模，在所述第三上模下部設(shè)有凸出的第 二模芯，在所述第三下模上部設(shè)有內(nèi)凹的第二模腔，所述第二模芯置于所述第 二模腔中且與該第二模腔同軸線，在所述第二模芯中部和所述第二模腔底部的 所設(shè)中心孔中分別裝有頂出裝置，所述圓臺(tái)同心圍繞在所述第三下模的第二模 腔周圍，所述凹環(huán)同心圍繞在所述第三上模的第二模芯周圍，所述圓臺(tái)的頂面 為內(nèi)環(huán)高外環(huán)低的階梯環(huán)面，在該階梯環(huán)面和所述凹環(huán)的底面之間留有空隙形 成飛邊橋和飛邊倉。
所述頂出裝置包括頂桿、彈簧、螺釘和墊圈，所述頂桿設(shè)有一側(cè)帶臺(tái)階的 頭部，該頂桿穿過所述彈簧由所述螺釘和墊圈壓裝在所述第一、二模芯中部或 第一、二模腔底部的所設(shè)中心孔中，所述墊圈壓在所述頂桿頭部的臺(tái)階上，所 述螺釘穿過墊圈旋入所述第一、二上模或第一、二下模。
所述圓臺(tái)的外圓與所述凹環(huán)的孔壁之間的間隙為0. 4 0. 6mm。 本發(fā)明采用成型鐓粗，鐓粗模的第一上、下模中設(shè)有相對(duì)的碗形型腔和碟 形凹坑，而碗形型腔和預(yù)鍛型腔的形狀基本一致。工作時(shí)，將坯料放置在碟形 凹坑中，由上模將坯料成型鐓粗，坯料的變形控制在型腔內(nèi)，形狀與型腔一致， 能有效地防止坯料鐓歪，坯料最后被鐓成碗形，與預(yù)鍛模模腔側(cè)壁相適，能快 速準(zhǔn)確地置于預(yù)鍛模型腔正中，快速找正，能有效防止偏心鍛造，不但鍛件質(zhì) 量好，上模也不會(huì)因受橫向剪切力不均，造成得凸出部的根部斷裂而報(bào)廢，預(yù) 鍛模壽命長(zhǎng)。而且在預(yù)鍛模和終鍛模的上、下模的分模面上設(shè)置環(huán)形鎖扣，以 解決上、下模的錯(cuò)位問題。環(huán)形鎖扣是由凸凹相配的圓臺(tái)和凹環(huán)組成，鍛模增加環(huán)形鎖扣，鍛造時(shí)上、下模就能互鎖，從而保證鍛造時(shí)上、下模不錯(cuò)位，模
芯與型腔同軸線，使鍛出的產(chǎn)品壁厚一致。 本發(fā)明的有益效果是
1、 能防止坯料鐓歪，鐓粗后的坯料能快速準(zhǔn)確地置于預(yù)鍛模模腔正中，從 而有效防止偏心鍛造，預(yù)鍛模壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)成本得以降低；
2、 能保證鍛造時(shí)上、下模不錯(cuò)位，從而使鍛造出的產(chǎn)品壁厚一致，產(chǎn)品合 格率大大提高；
3、 減少更換模具和調(diào)整模具的時(shí)間，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，大大提高了生產(chǎn)效率。


圖1為傳統(tǒng)推力錐鐓粗模的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為傳統(tǒng)推力錐鍛造模的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明鐓粗模的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖3中，第一下模的俯視圖。 圖5為本發(fā)明鐓粗模的工作示意圖。 圖6為本發(fā)明預(yù)鍛模的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7為圖6中，第二下模的俯視圖。 圖8為圖7的左視圖。 圖9為本發(fā)明終鍛模的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
一種鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，按如下步驟進(jìn)行(1)、將坯料用
中頻感應(yīng)爐加熱，加熱溫度80(TC 120(TC; (2)、將加熱后的坯料放在鐓粗模 的預(yù)鐓臺(tái)階面15上預(yù)鐓，去除氧化皮，然后將坯料8放置在鐓粗模的第一下模12的碟形凹坑14中，由第一上模11將坯料8成型鐓粗為外形與預(yù)鍛模第一模 腔24側(cè)壁相適的成型坯料；(3)、將成型坯料放入帶環(huán)形鎖扣的預(yù)鍛模預(yù)鍛， 獲得壁厚均勻的預(yù)鍛件；(4)、將所述預(yù)鍛件放入帶環(huán)形鎖扣的終鍛模進(jìn)行終 鍛；(5)、將成型后的鍛件放入切邊模中，用切邊機(jī)進(jìn)行切邊修整。
在上述步驟中，所用的鐓粗模，如圖3和圖4所示，所述鐓粗模，由第一 上模11和第一下模12組成，在第一上模11和第一下模12上設(shè)有安裝定位用 的鍵槽16，以及固定上、下模的螺栓安裝槽17，在上模11的下部設(shè)有開口于 下表面的碗形型腔13，碗形型腔13的形狀和預(yù)鍛模型腔的形狀基本一致，碗形 型腔13的口部倒圓。在第一下模12的上表面上設(shè)有一深3mm的碟形凹坑14， 碟形凹坑14與碗形型腔13相對(duì)且同軸線，碗形型腔13的側(cè)壁延長(zhǎng)線與碟形凹 坑14盤底的邊緣相交。如圖5所示，工作時(shí)將坯料8放置在碟形凹坑14中， 由第一上模11的將坯料8鐓粗，坯料8的變形控制在碗形型腔13內(nèi)，形狀與 碗形型腔13—致。
如圖3和圖4所示，在第一上模11和第一下模12 —側(cè)的相對(duì)面上，各自
向內(nèi)設(shè)有相對(duì)的臺(tái)階面15，臺(tái)階面15寬170ram ，臺(tái)階深50mm，此臺(tái)階用于預(yù)
鐓，以便將坯料的氧化皮去除。
如圖6和圖9所示，環(huán)形鎖扣由預(yù)鍛模和終鍛模的上、下模分模面上凸凹
相配的圓臺(tái)25和凹環(huán)26組成，圓臺(tái)25的外圓與凹環(huán)26的孔壁間隙配合，圓
臺(tái)25的外圓與凹環(huán)26的孔壁之間的間隙為0. 5腿，在圓臺(tái)25的頂面和凹環(huán)26
的底面之間留有空隙形成飛邊槽。
具體±也，如圖6和圖7所示的預(yù)鍛模，由第二上模21和第二下模22組成， 在第二上模21下部設(shè)有凸出的第一模芯23，在第二下模22上部設(shè)有內(nèi)凹的第 一模腔24，第二上、下模21、 22合模后，第二上模21的第一模芯23置于第二
9下模22的第一模腔24的中心，第一模芯23與第一模腔24的軸線同軸。在第 二上模21的下部和第二下模22的上部設(shè)置環(huán)繞第一模芯23或第一模腔24的 環(huán)形鎖扣，該環(huán)形鎖扣由凸凹相配的圓臺(tái)25和凹環(huán)26組成，其中凸出的圓臺(tái) 25同心圍繞在第二下模22的第一模腔24周圍，內(nèi)凹的凹環(huán)26同心圍繞在第二 上模21的第一模芯23周圍，即第二上、下模21、 22的分模面為階梯面。圓臺(tái) 25的外圓與凹環(huán)26的孔壁間隙配合，間隙為0. 5mm，在圓臺(tái)25的頂面和凹環(huán) 26的底面之間留有8mm空隙形成飛邊橋27，預(yù)鍛時(shí)第一模腔24中的多余金屬 擠至飛邊橋27而形成飛邊，它可產(chǎn)生阻力使金屬充滿型第一模腔24。
如圖6和圖8所示，在第一模芯23的中部和第一模腔24的底部分別設(shè)有 安裝頂出裝置的階梯形中心孔，階梯形中心孔分別將第二上、下模21、 22穿透， 中心孔的大端分別位于第二上模21的上部和第二下模22的下部。頂出裝置包 括頂桿l、彈簧2、螺釘3和墊圈4，其中的頂桿l設(shè)有一側(cè)帶臺(tái)階的頭部la， 該頂桿1穿過彈簧2插入階梯形中心孔中，彈簧2和頂桿1頭部位于中心孔的 大端孔中，墊圈4壓在頂桿頭部la的臺(tái)階上，由螺釘3穿過墊圈4分別旋入第 二上模21和第二下模22將頂桿1壓裝。當(dāng)預(yù)鍛完成后，第二上模21上行，壓 力機(jī)滑塊和工作臺(tái)上的頂柱分別向下和向上運(yùn)動(dòng)，穿過模架后將第二上、下模 21、 22中的頂桿1分別向下和向上頂，頂桿1分別從第一模芯23和第一模腔 24的底部伸出，使預(yù)鍛件脫離第二上、下模21、 22，彈簧2用于頂桿1復(fù)位。
如圖6和圖8所示，第二上模21和第二下模22的頂面和底面分別設(shè)有定 位孔28，在第二上模21和第二下模22上還分別均布有3個(gè)安裝孔29，定位孔 28用于將第二上模21和第二下模22定位在上、下模座上，通過安裝孔29中的 螺栓將第二上模21和第二下模22與上、下模座固定。
如圖9所示的終鍛模，由第三上模31和第三下模32組成，各組成部分的 結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系與上述的預(yù)鍛?；鞠嗤诮K鍛模第三上模31下部設(shè)有凸出的第二模芯33，在第三下模33上部設(shè)有內(nèi)凹的第二模腔34，第二模芯33置于 第二模腔34中且與該第二模腔34同軸線，在第二模芯33中部和第二模腔34 底部的所設(shè)中心孔中分別裝有頂出裝置，其結(jié)構(gòu)與預(yù)鍛模中所裝的頂出裝置相 同，圓臺(tái)25同心圍繞在第三下模32的第二模腔34周圍，凹環(huán)26同心圍繞在 第三上模31的第二模芯33周圍，圓臺(tái)25的外圓與凹環(huán)26的孔壁間隙配合， 間隙為0. 5mm。終鍛模與預(yù)鍛模結(jié)構(gòu)不同之處在于第三上模31的圓臺(tái)25頂面 為內(nèi)環(huán)高外環(huán)低的階梯環(huán)面，其中圓臺(tái)25頂面的內(nèi)環(huán)面與凹環(huán)26的底面之間 留有5mm空隙形成飛邊橋37，圓臺(tái)25頂面的外環(huán)面與凹環(huán)26的底面之間留有 8mm空隙形成飛邊倉38，圍繞著飛邊橋37外周的飛邊倉38可容納多余的金屬 材料。
鐓粗模、預(yù)鍛模和終鍛模都安裝在同一臺(tái)熱鍛壓力機(jī)上形成數(shù)個(gè)工步，熱 鍛壓力機(jī)滑塊和水平工作臺(tái)面上固定有模架，鐓粗模的第一上模11和第一下模 12直接安裝在模架上，預(yù)鍛模的第二上、下模21、 22和終鍛模的第三上、下模 31、 32分別與上、下模座連接后再安裝在模架上。
權(quán)利要求
1、一種鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行(1)、將坯料在800℃～1200℃溫度范圍內(nèi)加熱；(2)、將所述坯料放入鐓粗模成型鐓粗為外形與預(yù)鍛模模腔側(cè)壁相適的成型坯料；(3)、將所述成型坯料放入帶環(huán)形鎖扣的預(yù)鍛模預(yù)鍛，獲得壁厚均勻的預(yù)鍛件；(4)、將所述預(yù)鍛件放入帶環(huán)形鎖扣的終鍛模進(jìn)行終鍛；(5)、將成型后的鍛件進(jìn)行切邊修整；所述鐓粗模，包括第一上模(11)和第一下模(12)，所述第一上模(11)的下部設(shè)有開口于下表面的碗形型腔(13)，在所述第一下模(12)的上表面上設(shè)有與所述碗形型腔(13)相對(duì)的同軸線碟形凹坑(14)，所述碗形型腔(13)的側(cè)壁延長(zhǎng)線與所述碟形凹坑(14)盤底的邊緣相交；所述環(huán)形鎖扣由所述預(yù)鍛模和所述終鍛模的上、下模分模面上凸凹相配的圓臺(tái)(25)和凹環(huán)(26)組成，所述圓臺(tái)(25)的外圓與所述凹環(huán)(26)的孔壁間隙配合，在所述圓臺(tái)(25)的頂面和所述凹環(huán)(26)的底面之間留有空隙形成飛邊槽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征在于 在所述鐓粗模的第一上模(11)和所述第一下模(12) —側(cè)的相對(duì)面上，各自 向內(nèi)設(shè)有相對(duì)的臺(tái)階面(15 );在成型鐓粗前，先將所述坯料放在所述臺(tái)階面(15) 上預(yù)鐓，去除氧化皮，然后將坯料放置在所述第一下模(12)的碟形凹坑(14) 中，由所述第一上模(11)將坯料成型鐓粗。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征 在于所述第一上模(1)的碗形型腔(13) 口部倒圓。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征在于所述預(yù)鍛模，包括第二上模(21)和第二下模(22)，在所述第二上模(21)下 部設(shè)有凸出的第一模芯(23)，在所述第二下模(23)上部設(shè)有內(nèi)凹的第一模腔(24)，所述第一模芯(23)置于所述第一模腔(24)中且與該第一模腔(24) 同軸線，在所述第一模芯(23)中部和所述第一模腔(24)底部的所設(shè)中心孔 中分別裝有頂出裝置，所述圓臺(tái)(25)同心圍繞在所述第二下模(22)的第一 模腔(24)周圍，所述凹環(huán)(26)同心圍繞在所述第二上模(21)的第一模芯(23)周圍，所述圓臺(tái)(25)的頂面為平面且與所述凹環(huán)(26)的底面之間留 有空隙形成飛邊橋(27)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征在于 所述終鍛模包括第三上模(31)和第三下模(32)，在所述第三上模(31)下部 設(shè)有凸出的第二模芯(33)，在所述第三下模(33)上部設(shè)有內(nèi)凹的第二模腔(34)， 所述第二模芯(33)置于所述第二模腔(34)中且與該第二模腔(34)同軸線， 在所述第二模芯(33)中部和所述第二模腔(34)底部的所設(shè)中心孔中分別裝 有頂出裝置，所述圓臺(tái)(25)同心圍繞在所述第三下模(32)的第二模腔(34) 周圍，所述凹環(huán)(26)同心圍繞在所述第三上模(31)的第二模芯(33)周圍， 所述圓臺(tái)(25)的頂面為內(nèi)環(huán)高外環(huán)低的階梯環(huán)面，在該階梯環(huán)面和所述凹環(huán)(26)的底面之間留有空隙形成飛邊橋(37)和飛邊倉(38)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征 在于所述頂出裝置包括頂桿(1)、彈簧(2)、螺釘(3)和墊圈(4)，所述頂 桿(1)設(shè)有一側(cè)帶臺(tái)階的頭部(la)，該頂桿(1)穿過所述彈簧(2)由所述 螺釘(3)和墊圈(4)壓裝在所述第一、二模芯(13、 23)中部或第一、二模腔(14、 24)底部的所設(shè)中心孔中，所述墊圈(4)壓在所述頂桿頭部(la)的 臺(tái)階上，所述螺釘(3)穿過墊圈(4)旋入所述第一、二上模(11、 21)或第 一、二下模(12、 22)。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，其特征在于: 所述圓臺(tái)(25)的外圓與所述凹環(huán)(26)的孔壁之間的間隙為0.4 0.6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵路貨車緩沖器推力錐的鍛造方法，按如下步驟進(jìn)行(1)將坯料在800℃～1200℃溫度范圍內(nèi)加熱；(2)將所述坯料放入鐓粗模成型鐓粗為外形與預(yù)鍛模模腔側(cè)壁相適的成型坯料；(3)將所述成型坯料放入帶環(huán)形鎖扣的預(yù)鍛模預(yù)鍛，獲得壁厚均勻的預(yù)鍛件；(4)將所述預(yù)鍛件放入帶環(huán)形鎖扣的終鍛模進(jìn)行終鍛；(5)將成型后的鍛件進(jìn)行切邊修整。本發(fā)明能有效防止偏心鍛造，使鍛件壁厚一致，解決產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)效率低的問題，而且所用的鍛模工作壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B61G11/00GK101502866SQ20091010332
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者何盛勇 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)征重工有限責(zé)任公司