专利名称：轨道用道钉生产工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路和矿用轨道附属部件的加工方法，即轨道用道钉生产工艺方法。
背景技术：
铁路和矿用轨道上需要用道钉将竖向轨道与横向的枕木连接成一体，将铁轨受到的铁路车辆重力、冲击力等传递给枕木，再传递给路基，以使车辆安全地在轨道上运行；所以，道钉是铁路和矿用轨道上的重要安全部件，直接关系铁路车辆的正常行驶。道钉的一种典型结构，参见图1所示，由相互连接的钉头大端11和斜向延伸的钉尖端12组成，钉头大端11较粗作为钉入时的受力端，承受榔头等的敲打作用力，钉尖端12钉入枕木内而将轨道和枕木连接。现有技术中，道钉的生产方式是比较原始的，类似“打铁”的锻打加工方式，其主要不足体现在如下几个方面1、工人的劳动强度大，属于重体力劳动；在劳动力逐渐短缺的今天，工人不愿从事该种工作，即使提高待遇也较难招收工人；2、生产效率较低，通常是一件、一件产品单独加工，加工一件产品需要的单位劳动时间较长，生产效率低下；每件产品的生产成本相应提高了 ；3、产品质量不稳定、波动较大、精度较低；不但不同批次的产品之间质量波动较大，就是同一批次的产品之间其质量差异也较大，同一个工人在一天之内生产的产品之间也有较大差异；4、工作环境较差，对工人的身心健康有不利影响，而且对环境也有一定的污染。
发明内容
针对现有技术道钉生产方式存在的上述不足，本发明的目的是提供一种产品质量稳定性好、产品精度高、提高劳动生产率、降低劳动强度的轨道用道钉生产工艺方法。本发明的技术方案如下轨道用道钉生产工艺方法，包括如下步骤
(1)下料；选用合适的材料，按照工艺要求下料；切割成一段一段长度合适的料段，以
(2)加热；将料段加热至800°C— 1000°C ；
(3)在预锻模内预锻成型；将加热后的料段放置入预锻模内采用冲床进行预锻，使“一字型”的长条状料段，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；预锻模合模后形成的型腔的形状就是相应的“Z”字形或“C”字形；“一字型”的料段放入预锻模后，两端被折弯，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；
(4)在终锻模内终锻成型，将“Z”字形或“C”字形的坯件分别放入对应的终锻模内，在压力机或冲床的压力作用下锻压成型，一个终锻模内设置有两件产品的型腔，同时成型两件产品，得到将两件产品连接在一起的终锻坯；
“Z”字形坯件对应的终锻模型腔内两件产品呈“Z”字形排列，“C”字形的坯件对应的终锻模型腔内两件产品呈“C”字形排列；
3(5 )将终锻坯放置入冲压落料模具内，依靠两件产品的钉头大端定位，在冲床或落料机的压力作用下将两件产品冲出，经冲压落料而形成最终产品。进一步，在终锻模内，“ Z ”字形坯件对应终锻模型腔内的两件产品的钉头大端上下布置、反向排列，两件产品的钉尖端基本平行布置；“C”字形的坯件对应的终锻模型腔内两件产品钉头大端上下布置、同向排列，两件产品的钉尖端基本平行布置。再进一步，在“Z”字形或“C”字形布置的终锻坯中，在每件产品的外轮廓线外侧， 都设置有便于在冲压时容易落料的落料带，落料带外侧是溢料带，模具合模后在两件产品的型腔周围形成的缝隙，在压力作用下多余的金属料向缝隙中流动，形成了溢料带。本发明轨道用道钉生产工艺方法，相对于现有技术，具有如下优点
1、采用了预锻模具、终锻模具和冲压落料模具，中间的坯件和最终的成型道钉都在模具内成形，精度得以大幅度提高；不同批次道钉的质量波动很小，同一批次道钉的质量更能保持较高的稳定度。2、一副模具内就可以生产两件，而且大量采用了机械化的设备，大幅度提高了生产效率，也降低了生产制造成本。3、采用了机械化的设备和模具，用设备的动力来代替工人的大部分劳动，首先是降低了工人的劳动强度，其次是减少了对工人手工熟练劳动技能的依赖，再次是可以减少工人的数量。4、改善了工作环境，减少了环境污染。
图1是现有技术道钉的一种典型结构示意图2是本发明一副模具内的两个道钉产品排列示意图； 图3是本发明一副模具内的两个道钉产品排列第二种结构示意图； 图4是本发明终锻后两件产品相连接的终锻坯结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。如图2、3、4中，本发明轨道用道钉生产工艺方法，其特征在于如下步骤
1、下料；选用合适的材料，经过初步检测后，按照工艺要求下料；通常用棒料，如 Φ 14-Φ 32的圆钢、螺纹钢等，选取合适的长度，切成一段一段长度合适的料段，以备用；
2、加热；将料段加热至800°C—1000°C；通常采用高频炉或反射炉，将料段放入后进行加热，当然采用原始的煤炭、焦炭等加热也可；具体的加热温度值，可以选取800°C、81(TC、 830 °C、850°C、880°C、900°C、910°C、930°C、950°C、970°C、980°C、1000°C 等，都能满足本发明的需要；
3、在预锻模内预锻成型；将加热后的料段放置入预锻模内进行预锻，使“一字型”的长条状料段，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；预锻模合模后形成的型腔的形状就是相应的 “Z”字形或“C”字形；“一字型”的料段放入预锻模后，两端被锻压(冲压)折弯，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；
4、在终锻模内终锻成型，将“Z”字形或“C”字形的坯件分别放入对应的终锻模内，在压力机或冲床的压力作用下锻压成型，一个终锻模内设置有两件产品的型腔，同时成型两件产品，得到将两件产品连接在一起的终锻坯；
“ Z，，字形坯件对应的终锻模型腔内两件产品呈“ Z ”字形排列，如图2 所示，两件产品的钉头大端11上下布置(分别布置在模具型腔的上、下端)、反向排列， 分别形成“Z”字形的上横和下横；两件产品的钉尖端12部分平行布置(或基本平行布置)， 形成“Z”字形的中间一撇；
“C”字形的坯件对应的终锻模型腔内两件产品呈“C”字形排列，如图3所示，两件产品的钉头大端11上下布置(分别布置在模具型腔的上、下端)、反向排列，分别形成“C”字形的上部分和下部分；两件产品的钉尖端12部分平行布置(或基本平行布置)，形成“C”字形的中间部分；
如图4所示，在“Z”字形或“C”字形布置的终锻坯中，在每件产品的外轮廓线外侧，都设置有厚度很薄的落料带13，落料带13围绕产品一圈，厚度很薄便于在冲压时容易落料， 落料带13的厚度由模具的工艺参数决定；落料带13外侧是溢料带14，模具合模后在两件产品的型腔周围形成的缝隙(宽度较小，具体数值由模具的工艺参数决定)，在压力作用下多余的金属料向缝隙中流动，形成了溢料带14。当然，如果压力机的吨位较大，根据本发明的技术启示，完全可以在一副模具内设置两个以上的型腔，一次就能得到多个产品，提高劳动生产率。5、将终锻坯放置入冲压落料模具内，依靠两件产品的钉头大端11定位，在冲床或落料机的压力作用下将两件产品冲出，经冲压落料而形成最终产品。本发明的预锻模、终锻模和冲压落料模，根据具体的工艺确定、制作，预锻模的作用是在“一字型”的料段放入预锻模后，两端被锻压(冲压)折弯，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；终锻模内设置有两件产品的型腔，合模后在两件产品的型腔周围，要形成细小的缝隙(预留一定的空腔)，便于在压力作用下多余的金属料流动，从“ζ”字形或“C”字形的坯件变形为两件呈” Z”字形排列或“C”字形排列的产品，溢出的金属料充填在缝隙中，形成溢料带14，将两件产品连接成一体；终锻坯放置入冲压落料模具内，依靠两件产品的钉头大端11定位，冲压落料模具的型腔严格与产品的最终形状对应，在冲压下两件产品从冲压落料模具的空腔内落下，其形状得到进一步的校正，精度得到更进一步提高；冲压落料后，得到两件符合要求的道钉产品。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.轨道用道钉生产工艺方法，其特征在于包括如下步骤(1)下料；选用合适的材料，按照工艺要求下料；切割成一段一段长度合适的料段，以(2)加热；将料段加热至800°C— 1000°C ；(3)在预锻模内预锻成型；将加热后的料段放置入预锻模内采用冲床进行预锻，使“一字型”的长条状料段，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；预锻模合模后形成的型腔的形状就是相应的“Z”字形或“C”字形；“一字型”的料段放入预锻模后，两端被折弯，变成“Z”字形或“C”字形的坯件；(4)在终锻模内终锻成型，将“Z”字形或“C”字形的坯件分别放入对应的终锻模内，在压力机或冲床的压力作用下锻压成型，一个终锻模内设置有两件产品的型腔，同时成型两件产品，得到将两件产品连接在一起的终锻坯；“Z”字形坯件对应的终锻模型腔内两件产品呈“Z”字形排列，“C”字形的坯件对应的终锻模型腔内两件产品呈“C”字形排列；将终锻坯放置入冲压落料模具内，依靠两件产品的钉头大端(11)定位，在冲床或落料机的压力作用下将两件产品冲出，经冲压落料而形成最终产品。
2.根据权利要求1所述轨道用道钉生产工艺方法，其特征在于在终锻模内，“Z”字形坯件对应终锻模型腔内的两件产品的钉头大端(11)上下布置、反向排列，两件产品的钉尖端(12)基本平行布置；“C”字形的坯件对应的终锻模型腔内两件产品钉头大端(11)上下布置、同向排列，两件产品的钉尖端(12)基本平行布置。
3.根据权利要求1或2所述轨道用道钉生产工艺方法，其特征在于在“Z”字形或 “C”字形布置的终锻坯中，在每件产品的外轮廓线外侧，都设置有便于在冲压时容易落料的落料带(13)，落料带(13)外侧是溢料带(14)，模具合模后在两件产品的型腔周围形成的缝隙，在压力作用下多余的金属料向缝隙中流动，形成了溢料带(14)。
全文摘要
本发明公开了一种轨道用道钉生产工艺方法，包括如下步骤(1)下料；(2)加热；(3)在预锻模内预锻成型；(4)在终锻模内终锻成型,将“Z”字形或“C”字形的坯件分别放入对应的终锻模内，在压力机或冲床的压力作用下锻压成型；(5)将终锻坯放置入冲压落料模具内，依靠两件产品的钉头大端定位，在冲床或落料机的压力作用下将两件产品冲出，形成最终产品。本发明采用了预锻模具、终锻模具和冲压落料模具,中间的坯件和最终的成型道钉都在模具内成形,精度得以大幅度提高；不同批次道钉的质量波动很小，质量更稳定；采用了机械化的设备，大幅度提高了生产效率，降低了生产制造成本，同时也降低了工人的劳动强度。
文档编号B21D28/02GK102284672SQ201110222599
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者唐亮 申请人:唐亮