[发明专利]一种轨道车辆用车轴的辊式成形模具及成形工艺

权利要求书

1.一种轨道车辆用车轴的辊式成形模具，它包括沿圆周方向均布置的至少三个成形辊轮，若干成形辊轮两两接触，其特征在于：若干成形辊轮的外圆面围成成形腔，相邻成形辊轮边缘的接触位置处设置导流槽（9），导流槽（9）开口的夹角为51°~53°；在所述成形辊轮的外圆面上设置基准定位凸台（8），基准定位凸台（8）的一端设置用于成形第一轴颈（1）的L1´凹槽（1´），基准定位凸台（8）的另一端设置用于成形第二轴颈（7）的L7´凹槽（7´），基准定位凸台（8）相对的外圆面上设置用于成形轴身（4）的L4´凹槽（4´），L4´凹槽（4´）的一端设置用于成形第一轮座（3）的L3´凹槽（3´），L4´凹槽（4´）的另一端设置用于成形第二轮座（5）的L5´凹槽（5´），L1´凹槽（1´）与L3´凹槽（3´）之间设置用于成形第一防尘座（2）的L2´凹槽（2´），L7´凹槽（7´）与L5´凹槽（5´）之间设置用于成形第二防尘座（6）的L6´凹槽（6´）；

成形辊轮上所述L1´凹槽（1´）、L2´凹槽（2´）、L3´凹槽（3´）、L4´凹槽（4´）、L5´凹槽（5´）、L6´凹槽（6´）与L7´凹槽（7´）各段的弧长为轨道车辆用车轴对应段设计长度尺寸的0.85倍~0.9倍；L1´凹槽（1´）与L2´凹槽（2´）的连接位置处、L2´凹槽（2´）与L3´凹槽（3´）的连接位置处、L3´凹槽（3´）、L5´凹槽（5´）分别与L4´凹槽（4´）的连接位置处、L5´凹槽（5´）与L6´凹槽（6´）的连接位置处、L6´凹槽（6´）与L7´凹槽（7´）的连接位置处分别通过用于成形轴肩倒角的凹槽过渡连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆用车轴的辊式成形模具，其特征在于：所述导流槽（9）开口位置处的边缘与成形辊轮的成形面之间采用圆弧过度连接，圆弧半径为15mm；导流槽（9）底部相邻成形辊轮边缘的接触位置处采用圆弧过度连接，圆弧半径为5.4mm。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆用车轴的辊式成形模具，其特征在于：所述L1´凹槽（1´）、L2´凹槽（2´）、L3´凹槽（3´）、L4´凹槽（4´）、L5´凹槽（5´）、L6´凹槽（6´）与L7´凹槽（7´）的内壁上刻蚀周向防滑细纹。

4.一种采用如权利要求1所述轨道车辆用车轴的辊式成形模具的成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在所述辊式成形模具的两侧分别设置A夹持设备（11）和B夹持设备（12），上下料机械手将车轴坯料（10）送至A夹持设备（11）位置处，A夹持设备（11）的夹爪固定车轴坯料（10）的一端，沿轴线方向送入辊式成形模具中，并且使车轴坯料（10）送入L7´凹槽（7´）中；

S2、预成形，包括以下步骤：

S2-1、电机驱动成形辊轮正向转动，A夹持设备（11）辅助送料，车轴坯料（10）在成形腔内径向压缩轴向伸长，成形出第二轴颈（7）；

S2-2、B夹持设备（12）的夹爪固定步骤S2成形出的第二轴颈（7），A夹持设备（11）的夹爪松开，车轴坯料（10）由A夹持设备（11）传递至B夹持设备（12）；

S2-3、电机驱动成形辊轮继续正向转动，在B夹持设备（12）的引导下通过成形腔，依次在车轴坯料（10）上成形出第二防尘座（6）—第二轮座（5）—轴身（4）—第一轮座（3）—第一防尘座（2）—第一轴颈（1），预成形结束后，第一轴颈（1）位于L1´凹槽（1´）中，成形辊轮与B夹持设备（12）停止，制得预成形车轴坯料（13）；

S3、整形成形，包括以下步骤：

S3-1、B夹持设备（12）的夹爪带动步骤S2预成形制得的预成形车轴坯料（13）周向旋转60°；

S3-2、成形辊轮与B夹持设备（12）同时启动，电机驱动成形辊轮反向转动，B夹持设备（12）反向将步骤S3-1旋转后的预成形车轴坯料（13）再次送入辊式成形模具中；

S3-3、第一轴颈（1）经辊式成形模具整形成形完毕后，A夹持设备（11）的夹爪固定第一轴颈（1），B夹持设备（12）的夹爪松开，预成形车轴坯料（13）由B夹持设备（12）重新传递至A夹持设备（11）；

S3-（4）、电机驱动成形辊轮继续反向转动，在A夹持设备（11）的引导下通过成形腔，依次在预成形车轴坯料（13）上对第一防尘座（2）—第一轮座（3）—轴身（4）—第二轮座（5）—第二防尘座（6）—第二轴颈（7）进行整形成形，制得轨道车辆用车轴；

S4、步骤S3整形成形结束后成形辊轮复位，由上下料机械手将轨道车辆用车轴转运至传送辊道，完成轨道车辆用车轴的辊式成形工艺。