一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具及成型方法技术

本发明专利技术公开了一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具及成型方法，该成型模具包括：上模板、模锻模具、切边模具、下模板，其中，所述上模板下表面的四个角均设置有导套，所述下模板与所述导套对应的位置处设置有导柱，所述导套和所述导柱套接将所述上模板和所述下模板连接；所述模锻模具和所述切边模具均并排安装在所述上模板与所述下模板之间。该模锻成型模具和方法在消除高锰钢铸造缺陷的同时，能够减少机加工量，缩短生产周期，且降低了材料的成本。

A double position die forging forming die and forming method for frog insert of high manganese steel

【技术实现步骤摘要】
一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具及成型方法
本专利技术属于锻造
，具体涉及一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具及成型方法。
技术介绍
随着国内高速铁路运量的逐年增加，既有干线铁路势必会向重载铁路方向发展，重载道岔产品的市场需求大幅增加。重载铁路以其大轴重、高密度、超大运量及维修时间少的“四大特征”对工务道岔设备构成了极其严酷的运行压力，在此运行条件下，道岔的主要部件，辙叉的磨损和伤损远远大于普通线路。组合辙叉是国内重载铁路外广泛使用的一种辙叉形式，可满足有缝和无缝线路铺设要求，主流组合辙叉镶块，例如锰叉心、心轨、镶嵌心轨以及镶嵌翼轨采用高锰钢自由锻或轧制件，但机加工量太大，生产周期长，经济效益差。专利技术名称为“高锰钢辙叉心轨的锻造(轧制)生产方法”的专利申请，采用普通高锰钢或经过合金化的高锰钢铸锭，将铸锭锻(轧制)成型后的毛坯直接进行水韧处理或在缓慢冷却后再重新加热进行水韧处理，最后机加工成高锰钢辙叉心轨；该方法是采用锻造(轧制)加工取代铸造加工，消除了铸件的内部缺陷，显著改善了辙叉心轨的综合机械性能，大大提高了辙叉的承载能力，但机加工量仍较大，材料成本高；专利技术名称为“一种奥氏体高锰钢的锻造工艺”的专利申请，改进了传统锻造工艺，在锻造前进行两次加热处理，第一次为固溶处理，第二次为退火处理,而后再加热锻造；该方法能够改善高锰钢性能，但工序繁琐，制造成本高；专利技术名称为“一种辙叉的整体模锻方法”的专利申请，采用楔横轧开坯、模锻预锻和模锻终锻的方式成形，在楔横轧开坯和模锻预锻后，预制坯的质量分布形式逐渐由圆棒形原始坯料的等截面形式逐渐成形为接近终锻坯料的轴向两端多中间少、截面方向两侧多中间少的形式；采用坯料柱面特征与预锻模膛的导向特征相配合，降低预锻中坯料失稳滑移的倾向，其轴向加工精度和材料利用率高，工艺稳定，能在较低吨位下实现辙叉的整体模锻；虽然该整体模锻方法能够将锻造吨位由10万吨降至5万吨，但仍然无法实现工厂化生产。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具及成型方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具，包括：上模板、模锻模具、切边模具、下模板，其中，所述上模板下表面的四个角均设置有导套，所述下模板与所述导套对应的位置处设置有导柱，所述导套和所述导柱套接将所述上模板和所述下模板连接；所述模锻模具和所述切边模具均并排安装在所述上模板与所述下模板之间；所述模锻模具包括模锻上模、模锻下模；所述切边模具包括切边上模、切边下模、切边下模座以及剪刃；所述模锻上模和所述模锻下模组成的模锻腔室两侧设置有飞边槽，且所述飞边槽与所述模锻腔室连通；所述模锻上模和所述切边上模均固定安装在所述上模板的下表面，所述模锻下模和所述切边下模座均固定安装在所述下模板的上表面；所述切边下模固定安装在所述切边下模座的上表面；所述剪刃固定安装在所述切边上模和所述切边下模组成的切边腔室两侧的所述切边上模上。在专利技术的一个实施例中，还包括模具定位块，所述模具定位块分别固定安装在所述上模板的下表面和对应的所述下模板的上表面，且所述模具定位块位于所述导套和所述导柱的中间位置；所述模具定位块包括第一定位块和所述第二定位块，所述第一定位块分别与所述模锻上模和所述切边上模相互远离的一侧、所述模锻下模和所述切边下模座相互远离的一侧抵接，所述第二定位块位于所述第一定位块外侧，且所述第一定位块和所述第二定位块均呈直角梯形状，所述第一定位块与所述第二定位块紧挨一侧均为梯形斜腰，且所述第二定位块的梯形斜腰与所述第一定位块的梯形斜腰抵接。在本专利技术的一个实施例中，所述切边模具还包括上限位座、上限位块以及下限位座、下限位块；其中，所述上限位座固定安装在所述切边上模远离切边腔室两侧的下表面中部，所述下限位座固定安装在所述切边下模座远离切边腔室两侧的上表面中部，所述上限位座与所述下限位座相对设置；所述上限位块固定安装在所述上限位座的下表面，所述下限位块固定安装在所述上限位座的上表面，所述上限位块与所述下限位块抵接。本专利技术的另一个实施例还提出了一种如上述任一实施例所述的高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具进行模锻成型的方法，包括以下步骤：步骤1：将高锰钢模铸或连铸坯加热至第一始锻温度后，通过自由锻进行开坯，得到高锰钢辙叉镶块坯料；步骤2：将所述高锰钢辙叉镶块坯料加热至第二始锻温度后，送入模锻模具后合模进行模锻成型，开模即得到半成品高锰钢辙叉镶块坯料；步骤3：将所述半成品高锰钢辙叉镶块坯料挪移至切边模具后合模进行切边处理，开模即得到半成品高锰钢辙叉镶块；步骤4：将所述半成品高锰钢辙叉镶块经机加工后得到成品高锰钢辙叉镶块。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤1中，自由锻开坯的第一始锻温度为1200℃～1300℃，第一终锻温度为960℃～1050℃，加热速度为60℃/h～200℃/h。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤2中，模锻成型的第二始锻温度为1150℃～1250℃，第二终锻温度为980℃～1050℃，加热速度为60℃/h～200℃/h。本专利技术的有益效果：1、该模锻成型模具和方法在消除高锰钢铸造缺陷的同时，能够减少机加工量，缩短生产周期，且降低了材料的成本；2、该模锻成型方法能能够减少坯料的重量，成本低廉且适用性强；3、通过该模锻成型模具将合模力减少到了1万吨以下，从而节省了能耗，有利于推广应用。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是实施例1的一种模锻成型模具的结构示意图；图2是图1的左视结构示意图；图3是图2中A部分的结构示意图；图4是图1中的模具开模之后下模板部分的俯视结构示意图；图5是模锻模具的结构示意图；图6是切边模具的结构示意图；图7是实施例2得到的高锰钢锰叉心的结构示意图；图8是实施例2得到的高锰钢镶嵌心轨的结构示意图；图9是实施例2得到的高锰钢镶嵌翼轨的结构示意图。附图标记说明：1-上模板；2-模锻模具；3-切边模具；4-下模板；5-导套；6-导柱；7-模具定位块；21-模锻上模；22-模锻下模；23-飞边槽；31-切边上模；32-切边下模；33-切边下模座；34-剪刃；35-上限位座；36-下限位座；37-上限位块；38-下限位块；71-第一定位块；72-第二定位块。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1请参见附图1～6，本专利技术实施例提供了一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具，该模具包括：上模板1、模锻模具2、切边模具3、下模板4，其中，上模板1下表面的四个角均设置有导套5，下模板4与导套5对应的位置处设置有导柱6，导套5和导柱6套接从而将上模板1和下模板4导向连接；模锻模具2和切边模具3均并排安装在上模板1与下模板4之间。导套5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具，其特征在于，包括：上模板、模锻模具、切边模具、下模板，其中，所述上模板下表面的四个角均设置有导套，所述下模板与所述导套对应的位置处设置有导柱，所述导套和所述导柱套接将所述上模板和所述下模板连接；所述模锻模具和所述切边模具均并排安装在所述上模板与所述下模板之间；/n所述模锻模具包括模锻上模、模锻下模；所述切边模具包括切边上模、切边下模、切边下模座以及剪刃；所述模锻上模和所述模锻下模组成的模锻腔室两侧设置有飞边槽，且所述飞边槽与所述模锻腔室连通；所述模锻上模和所述切边上模均固定安装在所述上模板的下表面，所述模锻下模和所述切边下模座均固定安装在所述下模板的上表面；所述切边下模固定安装在所述切边下模座的上表面；所述剪刃固定安装在所述切边上模和所述切边下模组成的切边腔室两侧的所述切边上模上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具，其特征在于，包括：上模板、模锻模具、切边模具、下模板，其中，所述上模板下表面的四个角均设置有导套，所述下模板与所述导套对应的位置处设置有导柱，所述导套和所述导柱套接将所述上模板和所述下模板连接；所述模锻模具和所述切边模具均并排安装在所述上模板与所述下模板之间；
所述模锻模具包括模锻上模、模锻下模；所述切边模具包括切边上模、切边下模、切边下模座以及剪刃；所述模锻上模和所述模锻下模组成的模锻腔室两侧设置有飞边槽，且所述飞边槽与所述模锻腔室连通；所述模锻上模和所述切边上模均固定安装在所述上模板的下表面，所述模锻下模和所述切边下模座均固定安装在所述下模板的上表面；所述切边下模固定安装在所述切边下模座的上表面；所述剪刃固定安装在所述切边上模和所述切边下模组成的切边腔室两侧的所述切边上模上。


2.根据权利要求1所述的高锰钢辙叉镶块双工位模锻成型模具，其特征在于，还包括模具定位块，所述模具定位块分别固定安装在所述上模板的下表面和对应的所述下模板的上表面，且所述模具定位块位于所述导套和所述导柱的中间位置；所述模具定位块包括第一定位块和所述第二定位块，所述第一定位块分别与所述模锻上模和所述切边上模相互远离的一侧、所述模锻下模和所述切边下模座相互远离的一侧抵接，所述第二定位块位于所述第一定位块外侧，且所述第一定位块和所述第二定位块均呈直角梯形状，所述第一定位块与所述第二定位块紧挨一侧均为梯形斜腰，且所述第二定位块的梯形斜腰与所述第一定位块的梯形斜腰抵接。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭坤亮，张洲旭，高尚君，严则会，闫旭辉，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61