一種59r2異型軌及其成型方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種59R2異型軌及其成型方法，59R2異型軌由原材段、壓型過渡段、成型段構(gòu)成，所述成型段與原材段的軌腰中心線具有20mm的偏移量，且成型段斷面為非對稱斷面；所述59R2異型軌成型方法包括下述步驟：鍛前感應(yīng)式加熱或天然氣燃料加熱——非對稱預(yù)鍛模模具預(yù)鍛——非對稱終鍛模模具終鍛——鍛后正火熱處理——鍛后鍛件空冷至室溫——鍛后加工，鍛模模具采用非對稱活塊組合式模具結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有成型方法模具坯料金屬不易流動(dòng)、鍛件質(zhì)量不高、工藝精度差的問題，適用于與50kg/m-59R2型鋼軌相匹配的59R2異型軌高精度高質(zhì)量的高效生產(chǎn)。
【專利說明】一種59R2異型軌及其成型方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬鐵路道岔制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于50kg/m-59R2型鋼軌的59R2異型軌及其成型方法。

【背景技術(shù)】
[0002]異型軌作為軌道不同軌型之間的過渡件，較傳統(tǒng)異形夾板具有安裝可靠、列車運(yùn)行平順、養(yǎng)護(hù)成本低的優(yōu)勢，因此適合推廣，如今采用59R2鋼軌鋪設(shè)的軌道線路正處于前期推廣階段，隨著該線路鋪設(shè)里程的增加，為適用于該軌型的異型軌需求提供了足夠的市場空間?，F(xiàn)有異型軌均是將一種對稱斷面鋼軌經(jīng)熱模鍛成型為另一種對稱斷面鋼軌，不存在工作邊與非工作邊。本發(fā)明是將一種對稱斷面鋼軌成型為一種非對稱斷面鋼軌，且成型段存在工作邊與非工作邊之分，除此之外，59R2鋼軌標(biāo)準(zhǔn)斷面(圖6)具有不易金屬坯料流動(dòng)的輪緣槽4部位，因此模鍛時(shí)容易產(chǎn)生折迭和不易充滿的鍛件，影響鍛件質(zhì)量，同時(shí)也為后續(xù)機(jī)加工帶來不利因素，因此在不影響使用性能的前提下，去除了難成型的輪緣槽部分，使之成為一種近似59R2鋼軌的新型斷面。而且，現(xiàn)有技術(shù)下異型軌的生產(chǎn)采用的是油壓機(jī)上熱模鍛的工藝方法進(jìn)行壓型生產(chǎn)，熱模鍛的鍛模工具為整體對稱單槽模，這種鍛模一般只有一個(gè)終鍛模槽，鍛模設(shè)計(jì)簡單，模塊尺寸小，制造周期短，成本低，操作簡單，相應(yīng)缺點(diǎn)是在大批量生產(chǎn)中受原材料利用率，生產(chǎn)效率低等綜合因素的限制，適應(yīng)性較差，加之，其型槽模膛為具有不易金屬坯料流動(dòng)的輪緣槽4部位，因此模鍛時(shí)容易產(chǎn)生折迭和不易充滿的鍛件，難以充填型槽模膛現(xiàn)象普遍，大大影響鍛件質(zhì)量，降低了生產(chǎn)效率，同時(shí)也為后續(xù)機(jī)加工帶來不利因素，增加了生產(chǎn)成本；同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的模鍛生產(chǎn)方法是采用加熱擠壓的熱鍛成型工藝將軌頭、軌腰、軌底一次成型，存在不易于金屬分配，鍛件質(zhì)量低、力學(xué)性能差的缺陷，因此提出以下新的技術(shù)方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題:提供一種59R2異型軌，確保使用性能的前提下采用適當(dāng)斷面，一定程度上降低鋼材消耗并提高鍛件質(zhì)量。采用非對稱活塊組合式模具結(jié)構(gòu)成型非對稱截面的59R2異型軌的方法，解決現(xiàn)有成型方法中模具坯料金屬不易流動(dòng)、鍛件質(zhì)量不高、工藝精度差的問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:一種59R2異型軌由原材段、壓型過渡段、成型段構(gòu)成，所述成型段與原材段的軌腰中心線具有偏移，偏移量為20mm且成型段斷面為非對稱斷面。
[0005]所述59R2異型軌的成型段c的軌底寬度為150mm，成型段c的軌頭I與原材段a的軌頭II工作邊16_線相重合。
[0006]所述59R2異型軌成型段長度為450mm，壓型過渡段長度為150mm
所述59R2異型軌的成型方法:1)鍛前加熱。鍛前加熱方式為感應(yīng)式加熱或天然氣燃料加熱，加熱溫度< 1150°C;2)預(yù)鍛。預(yù)鍛由非對稱預(yù)鍛模模具完成59R2異型軌成型鍛件的軌腰與軌頭I的成型工作，預(yù)鍛模模具包括非對稱的工作邊腰模I和非工作邊腰模II ;3)終鍛。終鍛由活塊組合式終鍛模模具完成59R2異型軌成型鍛件的軌腰與軌底的成型工作，終鍛模模具包括非對稱的工作邊腰模I1、非工作邊腰模I以及與其兩者分體式設(shè)有的軌底模；4)鍛后正火熱處理。鍛后將上述步驟生產(chǎn)出的鍛件空冷至室溫，采用電阻正火爐或感應(yīng)加熱爐對鍛件進(jìn)行正火熱處理；5)鍛后加工。鍛后加工首先采用鋼軌專用刨床對鍛件跟端帽形進(jìn)行刨切加工或采用數(shù)控銑床對鍛件跟端帽形進(jìn)行銑削加工，接著采用龍門銑床對鍛件進(jìn)行軌底銑削加工。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn):
1、模具結(jié)構(gòu)為活塊組合式模具結(jié)構(gòu)，去除既有標(biāo)準(zhǔn)59R2鋼軌軌頭難成型的輪緣槽部位，解決了現(xiàn)有技術(shù)模鍛時(shí)容易產(chǎn)生折迭和不易充滿的鍛件的問題，大大提高鍛件質(zhì)量，同時(shí)也為后續(xù)機(jī)加工提供便利條件，降低了生產(chǎn)成本；
2、現(xiàn)有技術(shù)軌頭、軌腰、軌底一次成型，本發(fā)明采用預(yù)鍛時(shí)先形成軌腰、軌頭，終鍛時(shí)再形成軌底，這種分體式鍛模設(shè)計(jì)方案，確保金屬在模膛內(nèi)無缺陷地流動(dòng)，金屬充分地分配，削弱了終鍛模膛易磨損的問題，大大提高鍛件的質(zhì)量以及鍛件的力學(xué)性能；
3、鍛前加熱若采用天然氣具有投資少，通用性好的優(yōu)勢，若采用感應(yīng)加熱具有加熱升溫快，爐溫控制準(zhǔn)確工件氧化少的優(yōu)勢，靈活選擇，綜合考量；
4、鍛后熱處理采用電阻正火爐或感應(yīng)加熱爐進(jìn)行熱處理能夠改變金屬應(yīng)力，而且溫度便于精確控制、具有升溫快易于操控的優(yōu)勢；
5、采用鋼軌刨床或龍門數(shù)控銑床進(jìn)行后續(xù)機(jī)加工，具有提高鋼軌平順性增加鋼軌動(dòng)應(yīng)力的優(yōu)勢。
[0008]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明預(yù)鍛模模具結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明終鍛模模具結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明設(shè)計(jì)成型斷面與59R2標(biāo)準(zhǔn)斷面對比示意圖；
圖4為本發(fā)明59R2異型軌的結(jié)構(gòu)主視圖；
圖5為本發(fā)明59R2異型軌的結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖6為本發(fā)明圖5的A-A剖視圖；
圖7為本發(fā)明圖5的B-B剖視圖。
[0010]

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖1-7描述本發(fā)明的一種實(shí)施例。
[0012]一種59R2異型軌由原材段a、壓型過渡段b、成型段c構(gòu)成，所述成型段c與原材段a的軌腰中心線具有偏移，偏移量為20mm ;所述成型段c長度為450mm，壓型過渡段b長度為150mm。所述成型段c的軌底1_3寬度為150mm，成型段c斷面去除既有標(biāo)準(zhǔn)59R2鋼軌軌頭II難成型的輪緣槽4部位，解決了現(xiàn)有技術(shù)模鍛時(shí)容易產(chǎn)生折迭和不易充滿的鍛件的問題，使金屬更好地流動(dòng)和分配，大大提高鍛件質(zhì)量，同時(shí)也為后續(xù)機(jī)加工提供便利條件；成型段c斷面為非對稱斷面存在工作邊與非工作邊，本發(fā)明尺寸較既有59R2異型軌依據(jù)金屬最小阻力原理進(jìn)行修訂，在不影響使用性能的前提下，通過核算軌頭I 1-2、軌腰1-1、軌底1-3可變形金屬量，將成型段c軌底1-3寬度定為150_，遵循成型段c與原材段a軌頭II工作邊16mm線相重合的原則，確定成型段c的斷面尺寸。本發(fā)明所述59R2異型軌的成型方法步驟如下:1)鍛前加熱；鍛前加熱方式可為投資少，通用性好的感應(yīng)式加熱或若采用加熱升溫快，爐溫控制準(zhǔn)確工件氧化少的天然氣燃料加熱，加熱溫度< 1150°C。2)預(yù)鍛；預(yù)鍛由非對稱預(yù)鍛模模具I完成異型軌成型鍛件3的軌腰3-1與軌頭I 3-2的成型工作，預(yù)鍛模模具I包括非對稱的工作邊腰模I 1-1和非工作邊腰模II 1-2。3)終鍛；終鍛由非對稱活塊組合式終鍛模模具2完成異型軌成型鍛件3的軌腰3-1與軌底3-3的成型工作，終鍛模模具2包括非對稱的工作邊腰模II 2-1、非工作邊腰模I 2-2以及軌底模2-3，這種非對稱結(jié)構(gòu)使得該異型軌成型鍛件3具有工作邊與非工作邊，具有創(chuàng)造性，同時(shí)確保使用性能不發(fā)生改變。4)鍛后正火熱處理；鍛后將鍛件空冷至室溫，采用電阻正火爐或感應(yīng)加熱爐對鍛件進(jìn)行正火熱處理，鍛后熱處理采用電阻正火爐或者感應(yīng)加熱爐進(jìn)行熱處理，采用此種方式具有溫度便于精確控制以及升溫快、易于操控的優(yōu)勢，利于改變鍛件金屬內(nèi)應(yīng)力，保證鍛件質(zhì)量的同時(shí)，為后續(xù)機(jī)加工做好充分準(zhǔn)備。5)鍛后加工，鍛后加工首先采用鋼軌專用刨床對鍛件跟端帽形進(jìn)行刨切加工或采用數(shù)控銑床對鍛件跟端帽形進(jìn)行銑削加工，接著采用龍門銑床對鍛件進(jìn)行軌底銑削加工，無論采用鋼軌專用刨床或龍門數(shù)控銑床進(jìn)行后續(xù)機(jī)加工，均具有提高鋼軌平順性增加鋼軌動(dòng)應(yīng)力的優(yōu)勢，能夠大大提高59R2異型軌品質(zhì)。成型鍛件3去除既有標(biāo)準(zhǔn)59R2鋼軌軌頭II難成型的輪緣槽4部位，解決了現(xiàn)有技術(shù)模鍛時(shí)容易產(chǎn)生折迭和不易充滿的鍛件的問題，確保鍛件質(zhì)量，為后續(xù)機(jī)加工提供便利條件，本發(fā)明采用預(yù)鍛時(shí)先形成軌腰3-1、軌頭I 3-2，終鍛時(shí)與預(yù)鍛合模再形成軌底3-3，這種分體式、分兩步鍛模方法，確保金屬在模膛內(nèi)無缺陷地流動(dòng)，金屬充分地分配，同時(shí)削弱了終鍛模膛易磨損的問題，大大提高鍛件質(zhì)量以及鍛件力學(xué)性能，減少了不必要的損耗。
[0013]與本發(fā)明適用的鋼軌鋪設(shè)的軌道線路正處于前期推廣階段，隨著該軌型線路鋪設(shè)里程的增加，在于既有50kg/m鋼軌線路進(jìn)行連接時(shí)，就需要采用異型軌進(jìn)行連接，因此本發(fā)明具有潛在的市場需求空間。
[0014]上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種59R2異型軌，其特征在于:59R2異型軌(5)由原材段a、壓型過渡段b、成型段c構(gòu)成，所述成型段c與原材段a的軌腰中心線具有偏移，偏移量為20mm且成型段c斷面為非對稱斷面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的59R2異型軌，其特征在于:所述異型軌(5)的成型段c的軌底寬度為150_，成型段c的軌頭I (1-2)與原材段a的軌頭II工作邊16_線相重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的59R2異型軌，其特征在于:所述59R2異型軌(5)成型段c長度為450mm，壓型過渡段b長度為150mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述59R2異型軌的成型方法，其特征在于包括下述步驟: 1)鍛前加熱 鍛前加熱方式為感應(yīng)式加熱或天然氣燃料加熱，加熱溫度< 1150°C ； 2)預(yù)鍛 預(yù)鍛由非對稱預(yù)鍛模模具(I)完成59R2異型軌成型鍛件(3)的軌腰(3-1)與軌頭I(3-2)的成型工作，預(yù)鍛模模具(I)包括非對稱的工作邊腰模I (1-1)和非工作邊腰模II(1_2)； 3)終鍛 終鍛由活塊組合式終鍛模模具(2)完成59R2異型軌成型鍛件(3)的軌腰(3-1)與軌底(3-3)的成型工作，終鍛模模具(2)包括非對稱的工作邊腰模II (2-1)、非工作邊腰模I (2-2)以及與其兩者分體式設(shè)有的軌底模(2-3)； 4)鍛后正火熱處理 鍛后將上述步驟生產(chǎn)出的鍛件空冷至室溫，采用電阻正火爐或感應(yīng)加熱爐對鍛件進(jìn)行正火熱處理； 5)鍛后加工 鍛后加工首先采用鋼軌專用刨床對鍛件跟端帽形進(jìn)行刨切加工或采用數(shù)控銑床對鍛件跟端帽形進(jìn)行銑削加工，接著采用龍門銑床對鍛件進(jìn)行軌底銑削加工。
【文檔編號(hào)】B21J1/06GK104452486SQ201410675636
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】高尚君, 董彥錄, 高凡, 高銀霞, 程亮, 費(fèi)維周, 李文博 申請人:中鐵寶橋集團(tuán)有限公司