專利名稱：鐵路貨車鉤尾框整體鍛造的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及原鑄造工藝生產的鐵路貨車鉤尾框，在不改變使用功能的前提下改用整體鍛造的方法。
背景技術：
鉤尾框是鐵路車輛車鉤緩沖裝置中的一個關鍵零部件，直接完成車輛之間縱向力的傳遞。過去鐵路車輛上使用的鉤尾框一直是鑄鋼件。由于鑄鋼件不可避免氣孔、夾雜、縮松等缺陷，強度很難提高。近幾年來，由于鐵路為提高運輸能力實施提速、重載使鑄造鉤尾框存在的缺陷暴露了出來，在使用中過早的出現疲勞裂紋，頻發(fā)裂斷事故，給鐵路運輸帶來安全隱患，已很難適應鐵路運輸的安全需要。雖然明知鍛造效果比鑄造的產品質量好，但由于鉤尾框本身形狀是一個中空的封閉框型，采用鍛造有很大的難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現在使用的鑄鋼鉤尾框強度低、疲勞壽命短，運用過程中時常發(fā)生裂紋、斷裂等問題，提供一種采用新型高強度合金鋼鋼坯，通過制坯、鍛造、整形、切割、機加、熱處理、拋丸等工序完成鐵路貨車鉤尾框整體鍛造的制備方法。
本發(fā)明的鐵路貨車鉤尾框整體鍛造的制備方法，主要包括如下步驟(1)選用新材料鍛造鉤尾框要選用優(yōu)質合金鋼鋼坯，新材料要和目前使用的鑄鋼材料強度相當或高于鑄鋼材料，如選用35CrMo軋制圓鋼；(2)準確算料和下料準確計算料重，避免型腔充不滿或打不靠；
(3)制坯下料后的圓坯加熱后用5T以上鍛錘在型砧上鍛打，使圓坯初步變形，得到接近于予鍛型腔的長方形坯料；(4)予鍛對制好的坯料在大型摩擦壓力機上用予鍛模具打擊初步成形；(5)終鍛再次對予鍛后的鍛件加熱后放入終鍛模具用大型摩擦壓力機鍛打(一般打擊三次成形)，鍛造模具的設計是一個關鍵的關鍵，要有利于金屬流動，型腔能夠充滿，不產生折疊現象；(6)切邊用大型切邊機和切變模具切去鍛件上飛邊；(7)沖連皮孔用大型摩擦壓力機和沖孔模沖去鍛件中間多余材料使框體中空成形；(8)整形用整形胎具對鍛件進行整形消除由于切邊、沖孔連皮等工序產生的鍛件變形；(9)拋丸用專用設備去除鍛件表面氧化皮；(10)用火焰仿型切割器切割出框口并留出加工余量；(11)用火焰仿型切割器切割出銷孔；(12)機械加工對通過鍛造和切割達不到圖紙要求的地方和切割熱影響區(qū)用機械加工的辦法達到或去除；(13)熱處理用專門制定的熱處理規(guī)范對鍛件進行熱處理充分發(fā)揮合金鋼的綜合機械性能；(14)拋丸表面強化提高鉤尾框的疲勞強度；(15)探傷。
有益效果使用本技術發(fā)明中的鍛造和加工整體鉤尾框比鑄造鉤尾框有以下突出的優(yōu)點由于采用高強度的合金鋼軋材其內在缺陷比鑄鋼件大大減少，綜合機械性能提高，通過鍛、壓二次加工能使鉤尾框材料形成全纖維組織更使零件的強度和使用壽命成倍提高。整體鍛造鉤尾框和組合式鍛造相比，整體性強、材料性能一致，因此鉤尾框各部分強度能夠得到保證。而組合式鉤尾框是由兩塊連接板和經彎曲后的框板焊接而成，焊縫容易像鑄造材料一樣存在缺陷成為薄弱環(huán)節(jié)，運用中在焊縫部位產生裂紋以至斷裂。
本發(fā)明經試驗證明其抗拉強度可達850N/mm2。沖擊功AkvJ(試驗溫度-40℃)可達27以上。經靜載荷試驗，各部位應力值都在容許范圍，如疲勞壽命比鑄造鉤尾框提高80％；壽命提高2倍。


圖1是本發(fā)明的的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明的下料圖；圖3是本發(fā)明的制坯圖；圖4是本發(fā)明的予鍛圖；圖5是本發(fā)明的終鍛、切邊、沖孔圖；圖6是本發(fā)明的整型、切割圖；圖7是本發(fā)明的的立體圖。
具體實施例方式
參見附圖，現以鉤尾框整體尺寸設定為長度932mm、寬度200mm、 高度366mm、框板厚度28mm為例作進一步描述如下(1)采用鋸床按工藝尺寸下料(φ185mm圓綱)見圖2；(2)制坯鍛坯是將下料的圓鋼加熱，然后在5噸緞錘上用型砧自由鍛，鍛成與予鍛毛坯形狀相似的初坯，初坯的好壞直接影響鍛造毛坯的質量，初坯外形如圖3；(3)予鍛由于緞件尺寸和重量較大達150公斤需鍛造力達8000噸大型摩擦壓力機用予鍛模鍛造，成型后如圖4；(4)終鍛對予鍛后的鍛件再次加熱后放入終鍛模具用大型8000噸摩擦壓力機鍛打(一般打擊三次成形)成型后如圖5；終鍛鍛造模具的設計是一個關鍵的關鍵，要有利于金屬流動，型腔能夠充滿，不產生折疊現象；(5)切邊用大型1250噸切邊機和切邊模具切去鍛件上飛邊；(6)沖連皮孔用大型摩擦壓力機和沖孔模沖去鍛件中間多余材料使框體中空成形后如圖6(C)；(7)整形用整形模具和專用工裝，中間有固定模(校正模)，左右有模板，尾部有矯正模后頂，左右和尾部分別用一只油缸推動夾緊，完成鉤尾框框體熱整形如圖6；(8)拋丸用專用設備去除鍛件表面氧化皮以利于機械加工；(9)切割用氧炔火焰仿型切割器切割出框口并留出加工余量如圖5(B)；并切割出銷孔如圖6(E)但由于切割的精度不高、同時存在熱影響區(qū)下一步要通過機械加工達到圖紙尺寸并去除熱影響區(qū)；(10)機械加工采用銑、鉆等工藝加工達到圖紙尺寸要求并去除熱影響區(qū)；(11)熱處理用專門制定的熱處理規(guī)范對鍛件進行調質熱處理，充分發(fā)揮35CrMo合金鋼的綜合機械性能；(12)拋丸用拋丸機，選用1-1.5mm的鋼丸對鉤尾框進行拋打，強化鉤尾框表面提高鉤尾框的疲勞強度；(13)探傷用大型專業(yè)磁粉探傷機對鉤尾框表面進行探傷。
用上述工藝方法制造出來的鉤尾框如圖7。
權利要求
1.一種鐵路貨車鉤尾框整體鍛造的制備方法，包括如下步驟(1)選用新材料鍛造鉤尾框要選用優(yōu)質合金鋼鋼坯，新材料要和目前使用的鑄鋼材料強度相當或高于鑄鋼材料，如選用35CrMo軋制圓鋼；(2)準確算料和下料準確計算料重，避免型腔充不滿或打不靠；(3)制坯下料后的圓坯加熱后用5T以上鍛錘在型砧上鍛打，使圓坯初步變形，得到接近于予鍛型腔的長方形坯料；(4)予鍛對制好的坯料在大型摩擦壓力機上用予鍛模具打擊初步成形；(5)終鍛再次對予鍛后的鍛件加熱后放入終鍛模具用大型摩擦壓力機鍛打(一般打擊三次成形)，鍛造模具的設計是一個關鍵的關鍵，要有利于金屬流動，型腔能夠充滿，不產生折疊現象；(6)切邊用大型切邊機和切變模具切去鍛件上飛邊；(7)沖連皮孔用大型摩擦壓力機和沖孔模沖去鍛件中間多余材料使框體中空成形；(8)整形用整形胎具對鍛件進行整形消除由于切邊、沖孔連皮等工序產生的鍛件變形；(9)拋丸用專用設備去除鍛件表面氧化皮；(10)用火焰仿型切割器切割出框口并留出加工余量；(11)用火焰仿型切割器切割出銷孔；(12)機械加工對通過鍛造和切割達不到圖紙要求的地方和切割熱影響區(qū)用機械加工的辦法達到或去除；(13)熱處理用專門制定的熱處理規(guī)范對鍛件進行熱處理充分發(fā)揮合金鋼的綜合機械性能；(14)拋丸表面強化提高鉤尾框的疲勞強度；(15)探傷。
全文摘要
本發(fā)明的鐵路貨車鉤尾框整體鍛造的制備方法，一種采用新型高強度合金鋼鋼坯，通過制坯、鍛造、整形、切割、機加、熱處理、拋丸等工序，鍛造和加工成的整體鉤尾框比鑄造鉤尾框有以下突出的優(yōu)點由于采用高強度的合金鋼軋材其內在缺陷比鑄鋼件大大減少，綜合機械性能提高，通過鍛、壓二次加工能使鉤尾框材料形成全纖維組織更使零件的強度和使用壽命成倍提高。經試驗證明其抗拉強度可達850N/mm
文檔編號B23P15/00GK101085500SQ20071002508
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權日2007年7月12日
發(fā)明者胡其江 申請人:南京中盛鐵路車輛配件有限公司