[发明专利]一种铁路重载货车交叉杆端头加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属零件加工方法，特别是一种铁路重载货车交叉杆端头加工方法。

背景技术

随着铁路货车提速重载的不断发展，对铁路货车走行缓冲系统的要求也越来越严格，原有转向架结构存在的抗菱刚度低、斜楔和磨耗板磨耗严重，特别是两者磨耗到限时空车减震系统失效、空车弹簧净挠度小等问题，造成运行性能日益恶化，已不能适应铁路货车提高运行速度和载货重量不断增加的要求，因而为解决此问题，对现有的转向架加以改进，引进交叉杆支撑技术。

而交叉杆端头是交叉杆支撑组成与转向架的关键连接零件，在车辆运行过程中起着重要作用。其承受的载荷主要是车辆运行中的动载荷，它的好坏直接影响到转向架的抗菱刚度、车辆的运行稳定性，因而对其材质、制造和连接螺纹都有特殊要求。现有加工技术在锻造工艺、热处理工艺及连接螺纹加工方面仍存在一定缺陷，由于微观组织不均匀，结构缺陷增加，导致疲劳裂纹形成，螺纹连接锁紧牢固性能仍需提高，而不能很好地满足动载荷、静强度的要求，从而难以满足当前铁路货车“高速、重载、安全”的要求。 

发明内容

本发明的目的在于：针对现有加工技术中的不足，提供一种可有效提高零件屈服强度、抗拉强度及螺纹连接锁紧性能的铁路重载货车交叉杆端头加工方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术解决方案：

一种铁路重载货车交叉杆端头加工方法，包括毛坯下料、锻造毛坯、热处理、抛丸除锈、喷涂油漆、车外圆及端面、端头钻孔、特殊螺纹加工、专用量规检查等加工步骤，毛坯锻造采用电感应加热器将零件加热至一定温度，通过整体胎膜锻造工艺加工成型；零件热处理在箱式电炉中进行，升温至925～935℃之间，炉内保温3～5小时后取出风冷到位；通过特殊螺纹加工，将螺纹根部加工成有楔形斜面的形状，楔形斜面与水平面的夹角在27.5°～33.5°之间。

所述锻造毛坯中，始锻温度在1050℃，终锻温度在750℃。

本发明的有益效果在于可有效提高铁路重载货车交叉杆端头的屈服强度、抗拉强度、冲击韧度等机械性能，提高端头螺纹连接锁紧性能，增强交叉杆支撑组成与转向架的连接质量，使车辆运行的安全性与可靠性大为提高。本发明具有经济适用、生产效率高、工艺易于操作的优点。

附图说明

图1是本发明交叉杆端头结构示意图；

图2是图1的I放大图。

图中说明：1、交叉杆端头，2、特殊螺纹孔，3、楔形斜面，4、夹角。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作详细说明。

本发明具体实施例是：一种铁路重载货车交叉杆端头加工方法，包括毛坯下料、锻造毛坯、热处理、抛丸除锈、喷涂油漆、车外圆及端面、端头钻孔、特殊螺纹加工、专用量规检查等加工步骤。

本发明具体加工工艺是：

a、毛坯下料，根据零件的尺寸，在一定盈余尺寸下获取棒料；

b、锻造毛坯，毛坯锻造采用电感应加热器将零件加热至一定温度，通过整体胎膜锻造工艺加工成型；所述锻造毛坯中，始锻温度在1050℃，终锻温度在750℃。通过合理的热锻工艺温度设定，可以使零件成型更好，且微观组织结构更加均匀。

c、热处理，零件热处理在箱式电炉中进行，升温至925～935℃之间，炉内保温3～5小时后取出风冷到位。热处理后，既保证了零件屈服强度在345MPa以上、抗拉强度在550 MPa以上，又保证了-20℃冲击功不小于18J，有效保证提高交叉杆端头的屈服强度、抗拉强度、冲击韧度等机械性能。

d、抛丸除锈，通过专用抛丸设备，对零件进行粒度在15～45目之间的喷丸处理，可避免零件表面残留高的张应力，提高零件疲劳强度。

e、喷涂油漆。

f、车外圆及端面，根据零件公差尺寸要求，进行车削机加工。

g、端头钻孔，为特殊螺纹加工钻设工艺孔。

h、特殊螺纹加工，通过特殊螺纹加工，将螺纹根部加工成有楔形斜面3的形状，楔形斜面3与水平面的夹角4在27.5°～33.5°之间。该斜面结构能提高端头螺纹连接锁紧性能，自锁防松性能好，增强交叉杆支撑组成与转向架的连接质量。

i、专用量规检查，采用专用的螺纹通规、螺纹斜面止规、螺纹中径止规等量具进行特殊螺纹合格判定检查。

如附图中所示，交叉杆端头1外形结构并不复杂，其一端连接在交叉杆上，另一端与转向架连接，与转向架连接端有特殊螺纹孔2。交叉杆端头是交叉杆支撑组成与转向架的关键连接零件，在车辆运行过程中起着重要作用，其承受的载荷主要是车辆运行中的动载荷，因而零件加工中对同轴度、垂直度、圆度等尺寸和形位公差要求很严，且由于材质为高强度低合金钢，质体粘性大，机加工难度较大。本发明不但可有效提高交叉杆端头的屈服强度、抗拉强度、冲击韧度等机械性能，提高端头螺纹连接锁紧性能，增强交叉杆支撑组成与转向架的连接质量，而且便于零件机加工，利于零件尺寸形位公差的保证，使车辆运行的安全性与可靠性大为提高，具有经济适用、生产效率高、工艺易于操作的优点。