火车轮锻件的预成型和成型工艺

2019-08-15 18:15:54 zxhcl 5

       随着国民经济的迅速发展,尤其是我国经济快速发展,火车轮锻件的需求与日俱增,传统锻造业已不能满足市场高质量、大批量发展需求,迫切需要一种高效、节材的工艺取代传统工艺。楔横轧是一种高效清洁的火车轮锻件近净成形技术。锻件企业传统的阶梯车轮锻件成形工艺为车削和锻造,这些工艺目前存在着低效、高耗的缺点。楔横轧是先进成形制造重要组成部分,弥补了锻件企业传统工艺技术的缺陷,是当今国际上竞相研究、积极采用的技术,被列为国家重点推广的新技术之一,完全符合将我国建设成资源节约型和环境友好型社会的要求。是当前锻件厂广泛推广的阶梯火车轮锻件的先进技术。工艺简单、所需设备少、生产效率高。

       锻件企业如果应用楔横轧轧辊技术生产火车轮锻件只需一台轧机,一次能轧制两件。而用普通车削工艺,需多次装夹,多次换刀,需多台车床、多把刀具、多次装夹,生产比较麻烦。用普通锻造,需经拔长、预锻和成形才能锻造成带连皮的毛坯,车削、锻造、楔横轧三种工艺方法比较,楔横轧生产的轴效率比车削和锻造分别高很多。

车轮锻件

       火车轮锻件预成型工艺。火车轮坯料采用圆柱形钢坯下注,坯料直径介于380mm-406mm之间。使用高速锯床对钢坯进行锯切成段,成段坯料经加热后,有机械手夹持上料到压力机进行预成型工序。在预成型工序中,上磨具采用成型模,下模具则选用中央突起的压痕模,以此实现对轮辋、轮毂的金属体积分配。在压力机模锻工序采用的是静压力锻造,整个锻造过程在一次行程中完成。优异的火车轮预成型工艺,不但能够保证火车轮初步形状的成形,同时还可以起到改善火车轮内部组织结构和金属流线的双重作用。但是如果此阶段的工艺不合理,则会直接导致火车轮偏心、填充不完全等缺陷。给后续加工阶段操作带来困难,严重的还会直接导致火车轮报废。

       火车轮锻件成型工艺。在火车轮锻件的成型阶段,主要得到的是轮毂和压制辐板的形状,同时完成轮辋主要部位的成形。其过程属于典型的开式无飞边模锻。模具压下后,首先受压的是火车轮的辐板处,火车轮内层金属受到来自中央冲头的作用力,带动外侧金属沿水平方向流动。随着下压量的急剧增大,轮坯的最外侧金属和成形模的内壁接触。在中央冲头和成形模内壁的共同作用下,轮坯内的金属形成一个分流面,分别流向轮毂和轮辋下侧以及轮辋上侧。在该流程中,轮辋下侧的填充情况最佳。此外,由于该工序中模具模膛的高度有所不同,所以直接导致轮坯中不同部分的金属变形量不一样,其中辐板处变形量最为突出,而轮辋部分的变形量则最小。火车轮锻件成形工艺是热成形机组轧压能力匹配的关键工艺。合理科学的成形工艺,不仅要保证压力机的压力极限数值满足事先设定的工艺数值,同时还要满足下道工序中轧机的轧制能力需求。