集成制动梁架的锻造方法与流程

本发明涉及轨道车辆制造技术，尤其涉及一种集成制动梁架的锻造方法。

背景技术：

目前，我过铁路货车常采用集成式基础制动装置实现车辆的制动。集成式基础制动装置具体包括手制动杠杆、制动缸、制动推杆、制动梁、非制动缸侧杠杆、非制动缸侧j型杠杆、闸调器、制动缸侧j型杠杆、高摩合成闸瓦，其结构简单紧凑，零部件易于拆卸安装，摒弃了原有的通过车体底部的前后制动杠杆和拉杆将制动力传递到制动梁上的结构，极大的释放了车体底部空间，有利于实现货车凹底结构设计，有效降低车辆自重，提高了车辆的载重能力；其中，制动力直接由制动梁架上的制动缸提供，提高了制动效率和车辆安全稳定性。

制动梁是铁路车辆基础制动装置的最重要部分，主要起到车辆制动时，把制动力通过制动梁传到闸瓦，使车辆停止前进。集成制动梁是由集成制动梁架、支柱、左右闸瓦托等组成，集成制动梁架是由弯曲的角钢和圆钢的两侧焊接而成，左、右闸瓦托分别设置在集成制动梁架的两侧，支柱设置在集成制动梁架的中部，且设置在角钢与圆钢之间。

然而，采用焊接的方式进行制造的集成制动梁架，焊后残余应力及焊接热影响区组织转变等问题都会影响集成制动梁架的整体强度和使用寿命，会给行车安全带来较大隐患。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种集成制动梁架的锻造方法，能够有效提高集成制动梁架的整体强度，进而提高轨道车辆运行的安全稳定性。

本发明提供一种集成制动梁架的锻造方法，包括：

采用中频感应炉对坯料进行一次加热；其中，所述坯料包括一体设置的弓形杆及底背；

对加热后的坯料进行标记；

对坯料的中部进行切分并形成切缝，以在所述切缝的两侧分别形成第一部分和第二部分，在所述切缝的两端分别形成第三部分和第四部分；其中，第一部分包括部分所述弓形杆，第二部分包括部分所述底背；

对所述第一部分进行拉伸；

对所述第一部分及第二部分进行压弯；

对压弯后的坯料进行探伤。

进一步地，对所述坯料的加热温度控制在900℃-950℃之间。

进一步地，对所述坯料的加热时间控制在120s-150s之间。

进一步地，在采用中频感应炉对坯料进行一次加热之前，包括：

采用带锯床对型钢进行下料，以形成坯料。

进一步地，所述对坯料的中部进行切分并形成切缝，具体包括：

对刻打标记后的坯料进行调直，并置于切分机的托块上；

对坯料的一端进行定位，以保证坯料位于切分机的剪刃中心；

对坯料进行切分并形成切缝。

进一步地，所述对所述第一部分进行拉伸，具体包括：

将切分后的坯料放置于拉伸机中，并使得所述拉伸机的拉手机构处于所述坯料的中部，使得拉伸机的压紧机构压紧所述坯料的两端，启动所述拉手机构对所述坯料的第一部分沿背离所述第二部分的方向进行拉伸。

进一步地，在对所述第一部分进行拉伸之后，包括：将拉伸之后的坯料放置在整形模内，通过所述整形模内的滑块机构对所述坯料进行整形。

进一步地，所述对所述第一部分及第二部分进行压弯，具体包括：

将坯料放置于压弯机中，使得压弯机的压紧机构压紧所述坯料的两端，启动所述压弯机的压弯机构对所述坯料的第一部分及第二部分进行压弯；

其中，对所述第一部分及第二部分的压弯方向垂直于所述第二部分的长度方向且垂直于所述第一部分的拉伸方向。

进一步地，在对所述第一部分及第二部分进行压弯之后，还包括：

对所述坯料进行抛丸处理；

对所述坯料进行修磨。

本发明提供的集成制动梁架的锻造方法，通过对坯料进行切分、拉伸、压弯锻造最终形成集成制动梁架，有效避免了焊接形成的集成制动梁架存在的焊后残余应力及焊接热影响区组织转变等问题，改善了材料组织缺陷，并且增加了材料密实度，从而，提高了集成制动梁架的整体强度，提高了集成制动梁架的使用寿命，以及提高了车辆运行的安全稳定性。

附图说明

图1为本发明集成制动梁架的锻造方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明集成制动梁架的锻造方法中坯料未切分之前的横截面示意图；

图3为本发明集成制动梁架的锻造方法中对坯料切分之后，坯料中部的横截面示意图；

图4为本发明集成制动梁架的锻造方法实施例二的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例一

图1为本发明集成制动梁架的锻造方法实施例一的流程示意图；图2为本发明集成制动梁架的锻造方法中坯料未切分之前的横截面示意图；图3为本发明集成制动梁架的锻造方法中对坯料切分之后，坯料中部的横截面示意图。

请参照图1-3，本实施例提供一种集成制动梁架的锻造方法，包括：

s101、采用中频感应炉对坯料进行一次加热；其中，坯料包括一体设置的弓形杆12及底背11；

具体地，坯料通常是由合金钢制成，例如q460e钢；此时的坯料的横截面示意图可以如图2所示。关于中频感应炉的功率，可以根据实际需要进行设置，例如可以为450kw，对坯料的加热温度控制在900℃-950℃之间，加热时间控制在120s-150s之间，以将坯料的出炉温度控制在工艺要求范围内。

其中，弓形杆12的结构可以与现有技术中焊接制成的集成制动梁架的圆钢的结构相似，其横截面可以近似为圆形。底背11的结构可以与现有技术中焊接制成的集成制动梁架的角钢的结构相似，具体包括第一钢板以及第二钢板，第一钢板与第二钢板之间具有预设角度，该预设角度可以根据实际需要进行设置，例如可以为90度，并且第一钢板伸出第二钢板的部分可以称为短翅11a。

s102、对加热后的坯料进行标记；

具体地，在打号机内对坯料进行标记，标记具体可以包括：钢号、制造批次以及制造日期等的标记。本实施例中，在对坯料进行拉伸和/或压弯之前对坯料进行标记，便于打号机对坯料进行定位并标记。

s103、对坯料的中部进行切分并形成切缝，以在切缝的两侧分别形成第一部分和第二部分，在切缝的两端分别形成第三部分和第四部分；其中，第一部分包括部分弓形杆12，第二部分包括部分底背11；

具体地，可以通过人工对刻打标记后的坯料进行调直；将调直后的坯料置于切分机的托块上；对坯料的一端进行定位，以保证坯料位于切分机的剪刃中心；沿坯料的长度方向对坯料进行切分，切分之后的坯料中部的横截面示意图可以如图3所示，此时，坯料的两端的未切分部分的横截面示意图如图2所示。

本实施例中，通过对坯料进行调直处理，有助于保证锻造成型工件的精度。对于调直后的坯料在切分机的托块上的具体放置方式，本实施例不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行放置；较佳地，将坯料的弓形杆的径向沿上下方向设置，将底背的短翅11a朝向上方放置，以便于坯料平稳地放置在切分机的托块上，并且便于对坯料的定位。

s104、对第一部分进行拉伸；

具体地，将切分后的坯料放置于拉伸机中，并使得拉伸机的拉手机构处于坯料的中部，使得拉伸机的压紧机构压紧坯料的两端，启动拉手机构对坯料的第一部分沿背离第二部分的方向进行拉伸。

本实施例中，压紧机构具体可以压紧坯料两端。压紧机构压紧坯料之后，启动拉手机构，将坯料的中心拉高至335毫米，也就是拉伸之后的第一部分的中心与第二部分的中心之间的第一垂直距离为335毫米；当然，对于拉伸之后的第一部分的中心与第一部分的两端之间的第一垂直距离并不限于此，本实施例只是进行举例说明，本领域技术人员可以根据实际需要对该第一垂直距离进行设置。

s105、对第一部分及第二部分进行压弯；

具体地，将坯料放置于压弯机中，使得压弯机的压紧机构压紧坯料的两端，启动压弯机的压弯机构对坯料的第一部分及第二部分进行压弯。对第一部分及第二部分的压弯方向垂直于第二部分的长度方向且垂直于第一部分的拉伸方向，也就是说，压弯方向与第二部分的长度方向垂直且与第一部分的拉伸方向垂直。压弯之后的第二部分的中心与第二部分的两端之间的第二垂直距离为92.5毫米；沿压弯方向，压弯之后的第一部分的中心与第一部分的两端之间的第三垂直距离与第二垂直距离相同。

当然，对于压弯之后的第二部分的中心与第二部分的两端之间的第二垂直距离并不限于此，本实施例只是进行举例说明，本领域技术人员可以根据实际需要对该第二垂直距离进行设置。

本实施例中，可以采用反变形等工艺手段保证压弯的过程中其他尺寸以及回弹量在允许范围内变化，实现了集成制动梁架整体锻造，能够有效规避焊接缺陷的风险，具使得集成制动梁架具有更高的使用寿命和安全稳定性，并且，锻造生产效率较高，能够降低整车的生产成本。

此外，本实施例中，仅对坯料进行一次加热，能够简化工艺过程，减少加工成本，并且使得坯料的氧化皮较薄，脱碳层减少，进而能够进一步简化工艺过程，并且有助于成型的集成制动梁架得到良好的物理性能，具有更高的强度和抗腐蚀性能。

s106、对压弯后的坯料进行探伤。

本实施例中，具体可以通过探伤机对坯料进行探伤，若探伤合格，也就是通过探伤机探伤之后，坯料中没有存在缺陷，则可以将坯料作为成型的集成制动梁架进行交付组装。

本实施例提供的集成制动梁架的锻造方法，通过对坯料进行切分、拉伸、压弯锻造最终形成集成制动梁架，有效避免了焊接形成的集成制动梁架存在的焊后残余应力及焊接热影响区组织转变等问题，改善了材料组织缺陷，并且增加了材料密实度，从而，提高了集成制动梁架的整体强度，提高了集成制动梁架的使用寿命，以及提高了车辆运行的安全稳定性。

实施例二

图4为本发明集成制动梁架的锻造方法实施例二的流程示意图。

请参照图4，并请继续参照图2-3，本实施例提供一种集成制动梁架的锻造方法，具体包括：

s201、采用带锯床对型钢进行下料，以形成坯料；

具体地，型钢具有预设横截面，也就是型钢包括一体设置的弓形杆12及底背11，型钢的横截面示意图可以与坯料为切分之前的横截面示意图相同，具体如图2所示。从型材中取下具有预设长度的型材，以形成坯料，其中，需要严格控制型材的长度公差在±3以内，以保证成型的集成制动梁架的精确性。

s202、采用中频感应炉对坯料进行一次加热；其中，坯料包括一体设置的弓形杆及底背；

s203、对加热后的坯料进行标记；

s204、对坯料的中部进行切分并形成切缝，以在切缝的两侧分别形成第一部分和第二部分，在切缝的两端分别形成第三部分和第四部分；其中，第一部分包括部分弓形杆12，第二部分包括部分底背11；

s205、对第一部分进行拉伸；

s206、将拉伸之后的坯料放置在整形模内，通过整形模内的滑块机构对坯料进行整形；

本实施例中，将拉伸之后的坯料放置在整形模内，并保证坯料的对中性，然后开启整形模内的滑块机构对坯料整形，以使坯料的顶角、中心高等尺寸都能达到最终成品尺寸的要求。

s207、对第一部分及第二部分进行压弯；

s208、对坯料进行抛丸处理；

本实施例中，由于在对坯料的加热，会导致坯料的表面产生氧化皮，因此，在对坯料加热之后，需要进行次抛丸处理，以除去坯料表面的氧化皮，对坯料的表面进行强化处理，以得到良好的物理性能，提高其表面的强度和抗腐蚀性能。

s209、对坯料进行修磨；

本实施例中，对坯料的飞边等进行修磨处理，并去除余量。

s210、对修磨后的坯料进行探伤。

本实施例中，步骤s202-s205与前述实施例中的步骤s101-s104的功能及实现过程相同，步骤s207与前述实施例中的步骤s105的功能及实现过程相同，步骤s210与前述实施例中的步骤s106的功能及实现过程相同，此处均不再赘述。

本实施例提供的集成制动梁架的锻造方法，通过对坯料进行切分、拉伸、压弯锻造最终形成集成制动梁架，有效避免了焊接形成的集成制动梁架存在的焊后残余应力及焊接热影响区组织转变等问题，改善了材料组织缺陷，并且增加了材料密实度，从而，提高了制动梁架的整体强度，提高了制动梁架的使用寿命，以及提高了车辆运行的安全稳定性。

下面举例对本实施例提供的集成制动梁架的锻造方法进行说明。

从具有预设横截面的型钢上取长度约为1630mm的坯料；

采用450kw中频感应炉对坯料进行一次加热，加热温度为950℃，加热时间保持135s；

对加热后的坯料刻打标记；

沿坯料的长度方向，对坯料进行切分并形成切缝，通过切缝在坯料的中部的两侧形成第一部分和第二部分，第一部分包括部分弓形杆，第二部分包括部分底背；并且在切缝的两端分别形成第三部分和第四部分，第三部分和第四部分即沿坯料的长度方向、坯料未被切分的部分，第三部分和第四部分的长度约为145mm；

对坯料的第一部分进行拉伸，也就是将坯料的中心拉高至335毫米，即拉伸之后的第一部分的中心与第二部分的中心之间的垂直距离为335毫米；

将拉伸之后的坯料放置在整形模内，通过整形模内的滑块机构对坯料进行整形；

对第一部分及第二部分进行压弯；其中，以第二部分为例，压弯之后的第二部分的中心与第二部分的两端之间的垂直距离为92.5毫米；

依次对坯料进行抛丸处理、修磨以及探伤；

若探伤合格，则将坯料作为成型的集成制动梁架交付组装。

采用本实施例提供的集成制动梁架的锻造方法，单根集成制动梁架锻造时间为140秒，生产效率高，操作人员劳动强度低，生产成本低，适宜批量生产。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。