【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火车车轮锻压，尤其是涉及一种火车车轮胎膜锻上成型装置及装配方法。
技术介绍
1、火车车轮的生产工序包括预成型、成型、轧制和压弯冲孔，预成型和成型工序采用胎膜锻方式。目前使用的胎膜锻成型机构包括上模座、热成型模具、配合使用的上芯棒垫和与上模座配合的下模座，上模座沿中心轴线设有螺纹孔，并沿其下端面中心开设有平底凹槽，热成型模具包括上芯棒、上活套、上成型模、成型环和上模环，这些热成型模具结构与上模座组合成一体的，上成型模、上模环、成型环沿径向由内至外依次布置，且上端面抵接在上模下端开设的凹槽内。
2、现有的成型模具结构存在以下几点缺陷：1)成型环为一体式结构，做为整个车轮大型胎膜锻油压机上成型装置中最大胎膜锻件，成型环内腔与热态车轮坯料抵接，磨损变形快，使用寿命有限，需要定期更换，而成型环因其体积过大，其备件锻造加工难度大，备件制造成本高，整体更换对车轮制造成本影响较大；2)因受结构设计限制，上模座对成型环径向定位距离成型环内腔过近，胎膜锻油压机车轮坯料成型过程中，金属流动产生的剪切力会导致l型成型环易产生疲劳破坏，增加了更换频次；3)成型环过大、过重，装拆吊运困难。
3、如专利cn112668108a公开的一种车轮工艺中的成形模具形成方法，具体包括如下步骤：s1、从通用数据库中自动选择出与成形坯的适配部件，包括成形上模座、成形上模环、成形环、上芯棒垫、成形下模座、成形下模环、成形下模压环、成形下模垫及下芯棒套；s2、基于压弯坯的坯形及已选择部件的适配面自动生成上芯棒、下芯棒、上活套、下活套、上成
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本专利技术提供一种火车车轮胎膜锻上成型装置及装配方法，以达到使用寿命长，无需经常更换的目的。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种火车车轮胎膜锻上成型装置，包括上模座和热成型模具，所述热成型模具包括上芯棒、上活套、上成型模以及成型环结构，上活套活动套在上芯棒上，所述成型环结构为成型环组合件，成型环组合件包括位于内侧的成型内环和位于外侧的成型外环，所述上芯棒、上成型模、成型内环以及成型外环通过台阶配合结构依次定位，成型外环通过紧固件固定在上模座上。
4、所述上模座中心位置处设有型槽，型槽内设有用于固定上芯棒顶部的上芯棒垫，上芯棒垫通过上成型模台阶定位。
5、所述上模座沿其下端面中心由内向外依次设有第一台阶面、第二台阶面、第三台阶面以及第四台阶面，上芯棒垫与第一台阶面配合，上成型模与第二台阶面配合，成型内环通过上模环与第三台阶面配合，成型外环与第四台阶面配合。
6、所述上芯棒垫截面呈圆筒型，上芯棒截面呈t型，其肩膀头骑在上芯棒垫上部，上活套移动连接在上芯棒和上成型模构成的封闭环形腔内。
7、所述上成型模上由内至外设有第一台阶、第二台阶、第三台阶以及第一台肩，第一台阶对上活套限位设置，上芯棒垫边部抵靠在第二台阶上，上成型模的第三台阶抵靠在第二台阶面上，第一台肩和上模环抵接，上成型模外侧面下部与上模环内侧面间隙配合，上模环上端面抵靠在第三台阶面上且与成型内环上部平面配合。
8、所述成型外环呈凸台型结构，其上由内至外设有第四台阶、第五台阶以及第六台阶，第六台阶开设有贯穿螺纹孔与上模座上开设的螺孔对应；上模环上端面为平面，下端面具有第二台肩，成型内环内侧具有踏面成型面、上部加工成平面、外侧开设有第三台肩。
9、所述上模环的第二台肩与成型外环第五台阶配合，成型内环的第三台肩抵靠在成型外环第四台阶上，成型内环外侧面下部与成型外环凸台内侧面抵接，成型外环第六台阶与上模座第四台阶面抵接设置。
10、所述第一台阶面、第二台阶面、第三台阶面上均设有用于自动导向对中的楔面。
11、一种火车车轮胎膜锻上成型装置的装配方法，包括以下步骤：
12、采用上向叠加式装配方式，先把下模座放上，然后依次把成型外环、成型内环、上模环、上成型模、上活套、上芯棒垫、上芯棒、上模座放上，放好后，将加长高强度螺栓穿过上模座开设的通孔和成型外环固定。
13、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
14、1、成型环采用分体式结构设计，由成型内环和成型外环组合成成型环组合件，成型内环内腔与热态车轮坯料抵接，成型外环工作中只对成型内环起固定支撑作用，成型环组合件中的成型外环使用寿命长，无需经常更换，降低了模具成本；
15、2、成型环组合件中增大了上模座与成型内环径向定位距离，增加了l型成型环组合件抵抗车轮坯料压制过程中金属流动产生的剪切力，延长了l型成型环组合件的使用寿命；
16、3、成型环采用分体式结构设计，减少了一体式成型环结构的体积，降低了重量，易于成型环备件坯料的锻压加工，现场装拆吊运简单、方便，降低了制作成本。
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1.一种火车车轮胎膜锻上成型装置，包括上模座和热成型模具，所述热成型模具包括上芯棒、上活套、上成型模以及成型环结构，上活套活动套在上芯棒上，其特征在于：所述成型环结构为成型环组合件，成型环组合件包括位于内侧的成型内环和位于外侧的成型外环，所述上芯棒、上成型模、成型内环以及成型外环通过台阶配合结构依次定位，成型外环通过紧固件固定在上模座上。
2.如权利要求1所述火车车轮胎膜锻上成型装置，其特征在于：所述上模座中心位置处设有型槽，型槽内设有用于固定上芯棒顶部的上芯棒垫，上芯棒垫通过上成型模台阶定位。
3.如权利要求2所述火车车轮胎膜锻上成型装置，其特征在于：所述上模座沿其下端面中心由内向外依次设有第一台阶面、第二台阶面、第三台阶面以及第四台阶面，上芯棒垫与第一台阶面配合，上成型模与第二台阶面配合，成型内环通过上模环与第三台阶面配合，成型外环与第四台阶面配合。
4.如权利要求3所述火车车轮胎膜锻上成型装置，其特征在于：所述上芯棒垫截面呈圆筒型，上芯棒截面呈T型，其肩膀头骑在上芯棒垫上部，上活套移动连接在上芯棒和上成型模构成的封闭环形腔内。
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