[發明專利]一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具及其成形方法

有效

• 申請號: 202110846601.4
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113787159B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 楊翠蘋;王寶雨;李樹林;徐俊生;劉晉平;鄭振華;周靖
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;太原重工軌道交通設備有限公司
• 主分類號: B21H1/22
• 分類號: B21H1/22;B21H1/18
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

1.一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具，其特征在于，所述模具包括：

軸身通用模具，用于軋制成形車軸的軸身部分，不同車軸能夠共用該軸身通用模具，所述軸身通用模具不包含車軸臺階孔型，對于不同車軸通過調整軸身通用模具中心距的方法實現不同直徑車軸軸身的成形；所述軸身通用模具的模具楔由頂面高度H相同的成形段和精整段組成，所述軸身通用模具成形段通過模具楔將車軸由原始直徑D0軋制到軸身直徑D1，楔的展寬長度M1L1，其中L1為車軸軸身長度；

臺階成形專用模具，根據不同車軸臺階形狀及尺寸確定模具孔型，用于將車軸的臺階形狀和兩側其余部分軋制成形，所述臺階成形專用模具包含車軸的全部臺階孔型，將剩余軸身、輪座、軸徑及其間臺階軋制成形，保證車軸成形的軸向尺寸精度，

所述軸身通用模具和臺階成形專用模具組合，將整個鐵道車輛車軸軋制成形。

2.根據權利要求1所述的一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具，其特征在于，所述軸身通用模具的精整段傾角即為成形軋件的斜臺階傾角，與成形段的成形角α1相等。

3.根據權利要求1所述的一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具，其特征在于，所述臺階成形專用模具的模具楔頂面高度和軸向位置變化與所包含的全部臺階孔型匹配，臺階成形專用模具上剩余軸身成形部分的成形角和展寬角等于軸身通用模具的成形角α1和展寬角β1。

4.根據權利要求1所述的一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具，其特征在于，所述軸身通用模具和臺階成形專用模具采用W×L標準塊拼塊的方式，模具塊沿成形楔布置；

所述臺階成形專用模具的模具塊中間安裝定位鍵，用于抵消軋制成形過程中軋件對模具產生的軸向力。

5.根據權利要求1所述的一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具，其特征在于，所述模具軸身部分的成形角α1角度為30°-45°，展寬角β1角度為6.0°-8.5°；臺階成形專用模具外臺階軸段的成形角α2角度為27°-42°，展寬角β2角度為8°-11.5°。

6.根據權利要求1所述的一種鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具，其特征在于，所述軸身通用模具和臺階成形專用模具能夠安裝在兩臺電機獨立驅動的楔橫軋機并聯機組或一臺電機集中驅動的楔橫軋機串聯機組。

7.一種采用權利要求1～6任一項所述的鐵道車輛車軸的楔橫軋組合模具的成形方法，其特征在于，所述成形方法包括以下步驟：

S1，根據所軋鐵道車輛車軸的軸身直徑，調整軸身通用模具的中心距，使上下模具的距離與車軸軸身直徑對應相等；

S2，將原始軋件加熱到軋制溫度，送入軸身通用模具之間，所述原始軋件在所述軸身通用模具的帶動下旋轉，車軸的大部分軸身被軋制成形，形成中間軋件，所述中間軋件兩側為傾角等于模具成形角的斜臺階形狀，軋制長度M1L1,其中L1為車軸軸身長度；

S3，將所述中間軋件送入臺階成形專用模具之間，中間軋件在所述臺階成形專用模具的帶動下旋轉，成形楔從軋件斜臺階處展開，車軸臺階和兩側其余部分軋制成形，軋制長度為2×M2，等于(L0-M1)，其中L0為車軸總長，兩次軋制之后，整個鐵道車輛車軸軋制成形。