高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)主軸，和設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸端面且位于所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料的棒料固定槽和設(shè)置于所述棒料固定槽兩側(cè)的第一凸塊和第二凸塊，所述第一凸塊朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心的一側(cè)與所述棒料固定槽的側(cè)壁為弧形過渡，且所述第一凸塊背向所述旋轉(zhuǎn)主軸的一側(cè)設(shè)置有弧形凹槽；還包括設(shè)置于所述纏繞模具兩側(cè)的收邊壓頭和壓彎壓頭，所述收邊壓頭和所述壓彎壓頭均設(shè)置于直線運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，可以進(jìn)行直線往返運(yùn)動。本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，能夠達(dá)到減少彈條成型工序、設(shè)備、模具，提高產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的目的。
【專利說明】高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備及其工作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備及其工作方法，具體地涉及高速鐵路“e”型彈條纏繞加工成型設(shè)備及其工作方法，屬于高鐵軌道組件生產(chǎn)制造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]彈條IV型扣件系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的高速鐵路客運(yùn)專線的一種扣件系統(tǒng)。其中C4型彈條(由于外形結(jié)構(gòu)為“e”形，因此又被稱為“e”型彈條)是彈條IV型扣件的核心部件，與其他相似的彈條相比，其在扣壓力保持、疲勞壽命、與基礎(chǔ)的可靠聯(lián)接和減振性能等方面，都具有更好的表現(xiàn)。彈條棒料的直徑為20毫米，目前國內(nèi)采用的成型工藝主要為四次沖壓成型，需要四臺沖床和四套模具，四次沖壓成型后工件的外形依次如后文附圖1至4所示。
[0003]采用上述成型工藝加工彈條存在的不足在于:
[0004]1、成型工序多，受人為因素、模具的調(diào)整、多次成型定位基準(zhǔn)不同的影響，產(chǎn)品的尺寸波動大、一致性差，產(chǎn)品一次合格率低。
[0005]2、沖床成型速度快，棒料容易拉細(xì)，產(chǎn)品的力學(xué)性能下降。
[0006]3、成型工序多，棒料溫度下降的多，不利于余熱淬火，有時必須重新加熱淬火，能量消耗大。
[0007]4、成型操作復(fù)雜，模具調(diào)整不方便。
[0008]5、生產(chǎn)工序多，設(shè)備、模具投入大，操作人員多，生產(chǎn)成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，能夠?qū)⑶叭螞_壓成型改為一次纏繞成型，以達(dá)到減少彈條成型工序、設(shè)備、模具，提高產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的目的。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
[0011]一種高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，包括:旋轉(zhuǎn)主軸，和設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸端面且位于所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料的棒料固定槽和設(shè)置于所述棒料固定槽兩側(cè)的第一凸塊和第二凸塊，所述第一凸塊朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心的一側(cè)與所述棒料固定槽的側(cè)壁為弧形過渡，且所述第一凸塊背向所述旋轉(zhuǎn)主軸的一側(cè)設(shè)置有弧形凹槽；還包括設(shè)置于所述纏繞模具兩側(cè)的收邊壓頭和壓彎壓頭，所述收邊壓頭和所述壓彎壓頭均設(shè)置于直線運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，可以進(jìn)行直線往返運(yùn)動。
[0012]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述棒料固定槽的一端設(shè)置有棒料止位凸塊，所述棒料止位凸塊包括朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心一側(cè)的凸起部和背向所述旋轉(zhuǎn)主軸一側(cè)的安裝部，所述凸起部位于所述棒料固定槽內(nèi)。
[0013]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述壓彎壓頭的運(yùn)動軌跡與所述旋轉(zhuǎn)主軸的軸心共線，所述收邊壓頭的運(yùn)動軌跡與所述旋轉(zhuǎn)主軸的軸心不共線。
[0014]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述收邊壓頭和所述第一凸塊均位于所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心的順時針側(cè)或逆時針側(cè)。所述結(jié)構(gòu)使所述收邊壓頭彎折棒料的力臂增長，在彎折力矩一定的情況下，從而有利于降低所述收邊壓頭的彎折作用力，從而降低能耗并提高了所述收邊壓頭的使用壽命。
[0015]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述收邊壓頭包括支撐部件和滾動部件，所述滾動部件軸設(shè)于所述支撐部件的自由端。所述結(jié)構(gòu)使所述收邊壓頭與棒料為滾動接觸，從而將滑動摩擦改進(jìn)為滾動摩擦，提高了纏繞作業(yè)的平穩(wěn)性，降低了所述收邊壓頭對棒料的磨損，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低了棒料對所述收邊壓頭的磨損，提高了所述收邊壓頭的使用壽命。
[0016]本發(fā)明的另一個目的在于提供上述高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備的工作方法，包括以下步驟:
[0017]步驟一、將棒料一端插入所述棒料固定槽中，然后所述收邊壓頭工進(jìn)(即朝向所述纏繞模具運(yùn)動)，所述旋轉(zhuǎn)主軸勻速旋轉(zhuǎn)直至形成共面的內(nèi)側(cè)直邊、中部直邊、外側(cè)直邊、大弧形邊和小弧形邊；
[0018]步驟二、所述收邊壓頭工退(即背向所述纏繞模具運(yùn)動)，所述旋轉(zhuǎn)主軸旋轉(zhuǎn)，直至所述第一凸塊的所述弧形凹槽朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸軸心，然后所述壓彎壓頭工進(jìn)，形成中部直邊的凹陷彎折。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下:
[0020]本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，可以將現(xiàn)有技術(shù)中前三次沖壓成型改為一次纏繞成型，即采用本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備只需要通過一次纏繞成型合和一次沖壓成型兩個步驟，即可實(shí)現(xiàn)“e”型彈條的成型加工。其具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、由于旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動勻速轉(zhuǎn)動，各曲線間采用圓滑過渡，棒料直徑被拉細(xì)的尺寸較小，而且均勻，因此產(chǎn)品的力學(xué)性能好。
[0022]2、減少二道工序，使用的操作人員、設(shè)備、工裝、模具減少，減少人為因素和工序的累積誤差，產(chǎn)品尺寸的一致性更易得到保證。
[0023]3、成型過程熱量損失小，便于使用余熱淬火工藝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的“e”型彈條第一次沖壓后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的“e”型彈條第二次沖壓后的結(jié)構(gòu)示意圖(左側(cè)為工件的正視圖，右側(cè)為工件的左視圖)；
[0026]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的“e”型彈條第三次沖壓后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的“e”型彈條第四次沖壓后的結(jié)構(gòu)示意圖(上方左側(cè)為工件的正視圖，上方右側(cè)為工件的左視圖，下方為工件的俯視圖)；
[0028]圖5為本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備工作時第一階段的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備工作時第二階段的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備工作完成時的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0033]如圖1至圖4所示，為現(xiàn)有技術(shù)加工“e”型彈條時，在四次沖壓成型后的工件外形:
[0034]通過第一次沖壓形成“e”型彈條的內(nèi)側(cè)直邊11和小弧形邊12。
[0035]通過第二次沖壓形成“e”型彈條的外側(cè)直邊14、中部直邊15和大弧形邊13，且所述外側(cè)直邊14、所述中部直邊15和所述大弧形邊13共面，而使所述內(nèi)側(cè)直邊11通過所述小弧形邊12的過渡，與所述外側(cè)直邊14、所述中部直邊15和所述大弧形邊13不共面。
[0036]通過第三次沖壓使“e”型彈條的所述中部直邊15向所述外側(cè)直邊14方向凹陷彎折；
[0037]通過第四次沖壓使“e”型彈條的所述大弧形邊13向上翻折形成立體結(jié)構(gòu)，即所述外側(cè)直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13兩端與所述外側(cè)直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13中部向上翻折，所述內(nèi)側(cè)直邊11位于所述外側(cè)直邊14和所述中部直邊15下方。
[0038]如圖5至圖8所示，為本發(fā)明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖及工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所述高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，包括:旋轉(zhuǎn)主軸21，和設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸21端面且位于所述旋轉(zhuǎn)主軸21軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料3的棒料固定槽22和設(shè)置于所述棒料固定槽22兩側(cè)的第一凸塊23和第二凸塊24，所述第一凸塊23朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸21軸心的一側(cè)與所述棒料固定槽22的側(cè)壁為弧形過渡25，且所述第一凸塊23背向所述旋轉(zhuǎn)主軸21的一側(cè)設(shè)置有弧形凹槽26 ;還包括設(shè)置于所述纏繞模具兩側(cè)的收邊壓頭4和壓彎壓頭5，所述收邊壓頭4和所述壓彎壓頭5均設(shè)置于直線運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，可以進(jìn)行直線往返運(yùn)動。具體地，所述棒料固定槽22的一端設(shè)置有棒料止位凸塊6，所述棒料止位凸塊6包括朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸21軸心一側(cè)的凸起部61和背向所述旋轉(zhuǎn)主軸21 —側(cè)的安裝部62，所述凸起部61位于所述棒料固定槽22內(nèi)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述壓彎壓頭5的運(yùn)動軌跡與所述旋轉(zhuǎn)主軸21的軸心共線，所述收邊壓頭4的運(yùn)動軌跡與所述旋轉(zhuǎn)主軸21的軸心不共線。具體地，所述收邊壓頭4和所述第一凸塊23均位于所述旋轉(zhuǎn)主軸21軸心的順時針側(cè)或逆時針側(cè)。所述收邊壓頭4包括支撐部件41和滾動部件42，所述滾動部件42軸設(shè)于所述支撐部件41的自由端。
[0039]本發(fā)明的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備包括纏繞成型合和沖壓成型兩個步驟:
[0040]所述纏繞成型即使用上述高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備將棒料直接加工成如圖3所示的結(jié)構(gòu)，包括共面的內(nèi)側(cè)直邊11、小弧形邊12、外側(cè)直邊14、中部直邊15和大弧形邊13。
[0041]所述沖壓成型即沖壓經(jīng)所述纏繞成型加工的工件的所述內(nèi)側(cè)直邊11，并沖壓所述大弧形邊13，從而形成圖4所示的結(jié)構(gòu):所述外側(cè)直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13兩端與所述外側(cè)直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13中部向上翻折，所述內(nèi)側(cè)直邊11位于所述外側(cè)直邊14和所述中部直邊15下方。
[0042]具體地，所述纏繞成型工作過程為:將棒料3 —端插入所述棒料固定槽22中，然后所述收邊壓頭4工進(jìn)(即朝向所述纏繞模具運(yùn)動)，如圖6所示，所述旋轉(zhuǎn)主軸21勻速旋轉(zhuǎn)，直至圖7所示位置，從而形成共面的內(nèi)側(cè)直邊11、中部直邊15、外側(cè)直邊14、大弧形邊13和小弧形邊12 ;然后所述收邊壓頭4工退(即背向所述纏繞模具運(yùn)動)，所述旋轉(zhuǎn)主軸21旋轉(zhuǎn)直至所述第一凸塊23的所述弧形凹槽26朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸21軸心，然后如圖8所示，所述壓彎壓頭5工進(jìn)，形成中部直邊15的凹陷彎折，即完成了纏繞成型作業(yè)。
[0043]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，其特征是，包括旋轉(zhuǎn)主軸(21)，和設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)端面且位于所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料(3)的棒料固定槽(22)和設(shè)置于所述棒料固定槽(22)兩側(cè)的第一凸塊(23)和第二凸塊(24)，所述第一凸塊(23)朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)軸心的一側(cè)與所述棒料固定槽(22)的側(cè)壁為弧形過渡(25)，且所述第一凸塊(23)背向所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)的一側(cè)設(shè)置有弧形凹槽(26);還包括設(shè)置于所述纏繞模具兩側(cè)的收邊壓頭(4)和壓彎壓頭(5)，所述收邊壓頭(4)和所述壓彎壓頭(5)均設(shè)置于直線運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，可以進(jìn)行直線往返運(yùn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，其特征是，所述棒料固定槽(22)的一端設(shè)置有棒料止位凸塊￠)，所述棒料止位凸塊(6)包括朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)軸心一側(cè)的凸起部￠1)和背向所述旋轉(zhuǎn)主軸(21) —側(cè)的安裝部(62)，所述凸起部￠1)位于所述棒料固定槽(22)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，其特征是，所述壓彎壓頭(5)的運(yùn)動軌跡與所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)的軸心共線，所述收邊壓頭(4)的運(yùn)動軌跡與所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)的軸心不共線。
4.如權(quán)利要求3所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，其特征是，所述收邊壓頭(4)和所述第一凸塊(23)均位于所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)軸心的順時針側(cè)或逆時針側(cè)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備，其特征是，所述收邊壓頭(4)包括支撐部件(41)和滾動部件(42)，所述滾動部件(42)軸設(shè)于所述支撐部件(41)的自由端。
6.如權(quán)利要求1所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設(shè)備的工作方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一、將棒料(3) —端插入所述棒料固定槽(22)中，然后所述收邊壓頭(4)工進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)勻速旋轉(zhuǎn)直至形成共面的內(nèi)側(cè)直邊(11)、中部直邊(15)、外側(cè)直邊(14)、大弧形邊(13)和小弧形邊(12)； 步驟二、所述收邊壓頭(4)工退，所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)旋轉(zhuǎn)，直至所述第一凸塊(23)的所述弧形凹槽(26)朝向所述旋轉(zhuǎn)主軸(21)軸心，然后所述壓彎壓頭(5)工進(jìn)，形成中部直邊(15)的凹陷彎折。
【文檔編號】B21D11/10GK104368657SQ201410648081
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】張磊, 李敏, 王立士 申請人:安徽省巢湖鑄造廠有限責(zé)任公司