[实用新型]用于加工导柱的胎模

说明书

技术领域

本实用新型涉及动力装置零部件的加工领域，特别地，涉及一种用于加工导柱的胎模。

背景技术

转向架是铁道车辆上最重要的部件之一，是由机车车辆走行部的零部件和装置组装而成的独立部件，起支承车体重量、转向和制动的作用，并保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。

导柱作为转向架、特别是提速转向架的关键零件，在车辆运行过程中，承受较大的剪应力、弯矩作用，同时也受到疲劳载荷作用。因此，在导柱加工工艺中，对锻件的内在质量要求较高。

以图1所示的导柱产品为例，说明现有导柱加工工艺。

参照图1-A和图1-B，加工出的导柱产品包括扁状头部和类似圆锥台的杆部。从头部开始按照从左到右的顺序介绍，上述导柱产品具体包括：直径为40mm的头部圆柱台；扁状头部，该头部的高度为16mm，参照图1-B所示，头部的长度为298mm，宽度为258mm。参照图1-A所示，杆部可分为：第一台阶轴、第二台阶轴、第三台阶轴即杆部的主要部分。其中，第一台阶轴为圆柱体形状，台面直径为162mm，第一台阶的高度为：20-16＝4mm；第二台阶轴的高度为：49mm，其中，第二台阶轴的上部为类似圆锥台形状，该圆锥台的底部直径为110mm，顶部直径为76.8mm；第三台阶轴也呈类似圆锥台的形状，其底部直径为55.5mm，顶部直径为35mm，长度为210mm。

现有技术生产上述导柱产品一般采用台阶轴自由锻造工艺，其工艺流程大致如下：第一火次，采用材质为45钢的坯料，通过自由锻方式锻出截面为270×310mm²的方料，再对直径为200mm圆杆处拔圆，然后进行锻台阶工序以及后续的校正、滚圆、平整等精整工序。

图2为采用上述传统的自由锻造工艺生产的导柱锻件，图2-A为锻件的整体结构图，包括扁状头部和杆部。头部的高度为50mm，参照图2-B，锻件头部的长度为310mm，宽度为270mm。参照图2-A，锻件杆部为直径为200mm的圆柱体形状。图2中的虚线部分为导柱成品的形状，从锻件与成品的尺寸比较可知，锻件杆部的直径200mm远大于成品杆部前端部的直径35mm，造成工艺余量过大。但是，采用台阶轴自由锻造工艺生产图1所述的导柱产品的工艺中，为了防止产生端面凹心，就必须增大毛坯的长径比，所以，要想保证产品质量，工艺余量大是不可避免的。

另外，采用现有的台阶轴自由锻造工艺不仅具有工艺余量大，材料浪费严重的缺点，还具有产品质量不稳定，机加工生产效率低，成本高的缺点。

更严重的是，采用台阶轴自由锻造工艺加工导柱时，在锻台阶的工序中，各台阶处的纤维流线很容易被后续的机械加工所切断，严重地损害了产品的抗疲劳强度和剪切强度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于锻造导柱的胎模，使用该胎模采用胎模锻造工艺锻造导柱，能够有效降低材料的耗材，减小工件余量、稳定产品质量、提高机加工效率。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种用于锻造导柱的胎模，该胎模的整体形状为长方体形，中心部开设有圆锥台型腔，左、右侧壁开设有控制操作机夹持杆转动范围的凹部和固定上述夹持杆的中心销的销孔。

优选的，上述胎模在上述操作机的夹持下可实现三维旋转，上述胎模的翻转中心位于该胎模和锻件的重心的正上方。

优选的，上述凹部的深度满足：当上述夹持杆处于该凹部中时，上述夹持杆的外平面低于该凹部所在的上述左、右侧壁的外表面。

优选的，上述任一胎模采用热作胎模钢5CrMnMo制成。

优选的，上述热作胎模钢5CrMnMo的热处理硬度为HRC42～45。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

使用本实用新型提供的可旋转胎模，采用胎模锻造工艺生产导柱锻件，有效减少了工件余量，节约了原料，并且提高了导柱产品的质量，提高了机加工生产效率，降低了导柱的生产成本。

另外，由于使用整体成形胎模，生产的锻件为类圆锥台形，不会因后续的机械加工而破坏台阶处的纤维流线的连续性，因而增强了产品的抗疲劳强度和剪切强度。

附图说明

图1是导柱产品实施例的结构示意图；

图2是采用传统的自由锻造工艺生产的导柱锻件的结构示意图；

图3是本实用新型用于锻造导柱的胎模的结构示意图；

图4是本实用型用于锻造导柱的胎模的使用状态示意图；

图5是采用整体成形胎模预加工出的导柱锻件的结构示意图；

图6是预加工导柱锻件的分解图；

图7是第二火次锻件的加工过程示意图；