專利名稱：客運專線w形彈條加工用模具的制作方法
技術領域：
本發明為一種新型的客運專線W形彈條加工用模具，此模具生產的WX型彈條用在 WJ-7型和WJ-8型扣件上，這種扣件在高速鐵路的有砟無擋肩混凝土軌道板上使用，可適應營運速率350公里/小時，很好地滿足了高速鐵路因速度提升而對扣件質量提高的要求。
背景技術：
目前，各企業的客運專線W形彈條的加工用模具結構大致相同，都是三道工序完成，但是模具的通用性差、合模不準確以及模具磨損嚴重成為了難點。本發明正是為了解決上述加工中的難題而提出的。
實用新型內容本發明的目的，主要為了解決現有技術成型與卸料中的難題，提供一種W形彈條加工用模具，采用這種新型的客運專線W形彈條用模具后，不僅可以實現各W形狀彈條的通用，且該發明的模具合模精確，模具件磨損也能得到很大的改善。本發明解決上述技術問題的技術方案為一種客運專線W形彈條加工用模具，用于將長條狀材料加工為W形彈條，包括壓力機，其特征在于，還包括用于將長條狀彈條兩端折彎、中間凸起結構的第一工序模具，該第一工序模具設有上模和下模，所述上模的壓料板113可在上固定板120與上中間板114內滑動，上成型輪 18和芯軸17插接在上輪固定座111中間，上輪固定座111滑動連接在上固定板120內，第一工序模具的下模包括兩邊凸模116和中間凸模117，與兩邊凸模116和中間凸模117螺接在凸模固定板112上，下成型輪16和芯軸17插接在下輪固定座19中間，下輪固定座19滑動連接在在下底板11內，以便使得第一工序成型尺寸可調；用于將第一工序模具加工件成型為W形的第二工序模具，該第二工序模具的上模包括上成型輪28和上芯軸29，插接在上輪固定座224上，上輪固定座224上端連接在止塊 225上，上底板22兩端連接有與下模軸承223相配合的推塊221，第二工序下模包括凸模 210，定位板214與定位輪215連接在定位板固定座213上，下搖臂輪26與下芯軸27、軸承 223與軸承芯軸222固定連接在搖臂216上，搖臂216通過旋轉軸219可旋轉插接在支承座 217 上；用于將第二工序模具加工的工件加工成形的第三工序模具，所述第三工序模具的上模包括固定連接在凸模固定板311內的整體凸模37，中間凸模36連接在整體凸模37下中間部位，第三工序下模包括頂出器316，定出器316與整體凹模38、彈程凹模39、前肢凹模 310相滑動連接。進一步地，第一工序模具的壓料板113與模柄118間設有可使壓料板113彈起的彈簧119，在下底板11上螺接有防止成型過程下輪固定座19攢動的擋板110。進一步地，第二工序模具的凸模連接板211、凸模底座212與下底板21螺接，在下底板上還設有限制搖臂216垂直動作的限位支承座220。[0010]進一步地，第三工序模具的下底板31上連接有限制頂出器316的滑動行程的下連接板313，在頂出器316與下底板31之間設有頂起頂出器316的彈簧317，整體凹模38、彈程凹模39、前肢凹模310螺接在凹模固定板312內，定位板314與凹模固定板312螺接。 進一步地，所述第一、第二、第三工序模具的凸模和凹模的材料為YG15或YG20硬質合金模具鋼。本發明的有益效果為，采用這種新型的客運專線W形彈條用模具后，實現了各W形狀彈條的通用化要求，且該發明的模具合模精確，模具件磨損也能得到很大的改善。模具材料選擇上具有優良的強度和韌性，不僅模具使用壽命達到100萬次以上，而且還減去了因為模具磨損而引起調模料浪費的現象發生。
附圖1是客運專線W形彈條用模具第一工序成型示意圖。附圖2是客運專線W形彈條用模具第二工序成型示意圖。附圖3a是客運專線W形彈條用模具第三工序成型的主視圖；附圖3b圖3a的俯視圖。附圖4是W形彈條原料示意圖。附圖5a是客運專線W形彈條第一工序模具結構主視圖；圖5b是圖5a俯視圖；圖5c是圖5b中的A-A剖視圖。圖5a_5c中11.下底板，12.上底板，13.導柱座，14.導柱，15.襯套，16.下成型輪，17.上下芯軸，18.上成型輪，19.下輪固定座，110.擋板，111.上輪固定座，112.凸模固定板，113.壓料板，114.上中間板，115.定位板，116.兩邊凸模，117.中間凸模，118模柄， 119.彈簧，120.上固定板。附圖6a是客運專線W形彈條第二工序模具結構主視圖；圖6b是圖6a的俯視圖；圖6c是圖6a的左視圖；圖6d是圖6b的A-A剖視圖。圖6a_6d中21.下底板，22.上底板，23.導柱座，24.導柱，25.襯套，26.下搖臂輪，27.下芯軸，28上成型輪，29.上芯軸，210.凸模，211.凸模連接板，212.凸模底座，213. 定位板固定座，214.定位板，215.定位輪，216.搖臂，217.支承座，218模柄，219.旋轉軸， 220.限位支承座，221.上推塊，222.軸承芯軸，223.軸承，224.上輪固定座，225.止塊。附圖7a是客運專線W形彈條第三工序模具結構主視圖；圖7b是圖7a的俯視圖；圖7c是圖7a的左視圖。圖7a_7c中31.下底板，32.上底板，33.導柱座，34.導柱，35.襯套，36.中間凸模，37.整體凸模，38.整體凹模，39.彈程凹模，310.前肢凹模，311.凸模固定板，312.凹模固定板，13.下連接板，314.定位板，315.調整塊，316.頂出器，317.彈簧，318.模柄。
具體實施方式
[0031]客運專線W形彈條用模具屬于熱作模具，原料經過中頻爐加熱至1000°C -1030°C 再進行沖壓，共三道沖壓工序完成，各工序成型圖見附圖1、附圖2及附圖3。本發明具體實施方式
如下。本發明彈條原材料為直徑為13mm < d < 14mm的65Si2MnA彈簧鋼，切定尺后要求兩端無馬蹄狀毛刺，長度士 1mm，見附圖4。在壓力機選用上，三道工序都是壓彎成型， 通常在生產中壓彎力是采用經驗公式或經過簡化的理論公式計算，由于是中頻爐加熱后再進行沖壓，所以相應的壓彎力也要減小一些。第一道工序為兩端折彎、中間凸起結構的形狀，壓彎力計算公式，選用50噸沖床即可；第二道工序為W形件，壓彎力計算公式同上，選用50噸沖床即可；第三道工序為普通壓彎成型件，壓彎力計算公式同上，選用80噸沖床即可。具體模具結構參見附圖5a_7c。第一工序中，下模結構為，兩邊凸模116和中間凸模117與凸模固定板112螺接，下成型輪16和芯軸17插接在下輪固定座19中間，下輪固定座19在下底板11內可移動位置，滑動連接，目的是一序成型尺寸可調，擋板110直接螺接在下底板11上，作用是防止成型過程下輪固定座19攢動；上模結構為，壓料板113在上固定板120與上中間板114內滑動連接，通過彈簧使之壓縮、彈起，上成型輪18和芯軸17 插接在上輪固定座111中間，上輪固定座111在上固定板120內同樣可移動位置，屬滑動連接。第二工序中，下模結構為，凸模210、凸模連接板211、凸模底座212與下底板21螺接，定位板214與定位輪215螺接在定位板固定座213上，下搖臂輪26與下芯軸27、軸承 223與軸承芯軸222固定連接在搖臂216上，搖臂216再通過旋轉軸219與支承座217插接，而限位支承座220限制搖臂216垂直動作；上模結構為，上成型輪28和上芯軸29與上輪固定座224插接，止塊225螺接在上輪固定座224上端，上底板22兩端螺接推塊221。第三工序中，下模結構為，頂出器316與整體凹模38、彈程凹模39、前肢凹模310 相滑動連接，下連接板313是頂出器316的滑動行程，彈簧317在頂出器316下起到壓縮、 頂起的作用，整體凹模38、彈程凹模39、前肢凹模310螺接在凹模固定板312內，定位板314 與凹模固定板312螺接；上模結構為，整體凸模37固定連接在凸模固定板311內，中間凸模 36螺接在整體凸模37下中間部位。因為三套模具合模時均依靠導柱、襯套進行導向，所以定位非常精確。該套模具的特點為，此套模具具有一模多用的特點，適用于多種W形的彈條使用。 (1)第一工序模具，上輪固定座111與下輪固定座19都可以移動位置，滿足料的長短都可使用，兩邊凸模116根據料長短可更換備件。(2)第二工序模具，定位板214可在定位板固定座213內移動，料長短都可用。(3)第三工序模具，根據不同尺寸的W形彈條，可以更換中間凸模36、整體凸模37、整體凹模38、彈程凹模39、前肢凹模310來滿足不同大小的尺寸成型。
在模具材料的選用上，成型部分模具塊均選用YG15或YG20硬質合金模具鋼，其洛氏硬度不小于HRC86，并且此材料具有優良的強度和韌性，不僅模具使用壽命達到100萬次以上，而且還減去了因為模具磨損而引起調模料浪費的現象發生。附圖5a_5c是客運專線W形彈條第一工序模具結構示意圖，原料靠住定位板115， 同時下成型輪16也托著原料，此時沖床下行，壓料板113與上成型輪18壓住料向下走，通過兩邊凸模116、中間凸模117以及下成型輪16成型，接著沖床抬起，整個壓彎動作結束。附圖6a-6d是客運專線W形彈條第二工序模具結構示意圖，第一工序成型后的工件放在定位輪215上面，兩端直邊與定位板214接觸，沖床下行，上輪固定座224與上推塊221同時下行，上輪固定座224上的上成型輪28與凸模210成中間形狀，上推塊221壓住搖臂216 上的軸承223，使整個搖臂216隨著旋轉軸219的圓軌跡行走，此時下搖臂輪26向上走，與上成型輪28完成工件兩側成型，沖床到達下死點后返回上死點，整個動作完成。附圖7a-7c 是客運專線W形彈條第三工序模具結構示意圖，第二工序成型件靠住第三工序定位板314， 同時頂出器316托著料，沖床下行，中間凸模36、整體凸模37與頂出器316壓住料向下走， 使料不攢動，最終中間凸模36、整體凸模37與整體凹模38、彈程凹模39、前肢凹模310使之壓成型。沖床上行，頂出器3 16把成型后的工件頂出，整個動作結束。
權利要求1.一種客運專線W形彈條加工用模具，用于將長條狀材料加工為W形彈條，包括壓力機，其特征在于，還包括用于將長條狀彈條兩端折彎、中間凸起結構的的第一工序模具，該第一工序模具設有上模和下模，所述上模的壓料板(113)可在上固定板(120)與上中間板(114)內滑動，上成型輪(18)和芯軸(17)插接在上輪固定座(111)中間，上輪固定座(111)滑動連接在上固定板(120)內，第一工序模具的下模包括兩邊凸模(116)和中間凸模(117)，與兩邊凸模 (116)和中間凸模(117)螺接在凸模固定板(112)上，下成型輪(16)和芯軸(17)插接在下輪固定座(19)中間，下輪固定座(19)滑動連接在在下底板(11)內，以便使得第一工序成型尺寸可調；用于將第一工序模具加工件成型為W形的第二工序模具，該第二工序模具的上模包括上成型輪(28)和上芯軸(29)，插接在上輪固定座(224)上，上輪固定座(224)上端連接在止塊(225)上，上底板(22)兩端連接有與下模軸承(223)相配合的推塊(221)，第二工序下模包括凸模(210)，定位板(214)與定位輪(215)連接在定位板固定座(213)上，下搖臂輪 (26)與下芯軸(27)、軸承(223)與軸承芯軸(222)固定連接在搖臂(216)上，搖臂(216) 通過旋轉軸(219)可旋轉插接在支承座(217)上；用于將第二工序模具加工的工件加工成形的第三工序模具，所述第三工序模具的上模包括固定連接在凸模固定板(311)內的整體凸模(37)，中間凸模(36)連接在整體凸模 (37)下中間部位，第三工序下模包括頂出器(316)，定出器(316)與整體凹模(38)、彈程凹模(39)、前肢凹模(310)相滑動連接。
2.根據權利要求1所述的W形彈條加工用模具，其特征在于，第一工序模具的壓料板 (113)與模柄(118)間設有可使壓料板(113)彈起的彈簧(119)，在下底板(11)上螺接有防止成型過程下輪固定座(19)攢動的擋板(110)。
3.根據權利要求1或2所述的W形彈條加工用模具，其特征在于，第二工序模具的凸模連接板(211)、凸模底座(212)與下底板(21)螺接，在下底板上還設有限制搖臂(216)垂直動作的限位支承座(220)。
4.根據權利要求1或2所述的W形彈條加工用模具，其特征在于，第三工序模具的下底板(31)上連接有限制頂出器(316)的滑動行程的下連接板(313)，在頂出器(316)與下底板(31)之間設有頂起頂出器(316)的彈簧(317)，整體凹模(38)、彈程凹模(39)、前肢凹模 (310)螺接在凹模固定板(312)內，定位板(314)與凹模固定板(312)螺接。
5.根據權利要求3所述的W形彈條加工用模具，其特征在于，第三工序模具的下底板 (31)上連接有限制頂出器(316)的滑動行程的下連接板(313)，在頂出器(316)與下底板 (31)之間設有頂起頂出器(316)的彈簧(317)，整體凹模(38)、彈程凹模(39)、前肢凹模 (310)螺接在凹模固定板(312)內，定位板(314)與凹模固定板(312)螺接。
6.根據權利要求5所述的W形彈條加工用模具，其特征在于，所述第一、第二、第三工序模具的凸模和凹模的材料為YG15或YG20硬質合金模具鋼。
專利摘要一種客運專線W形彈條加工用模具，用于將長條狀材料加工為W形彈條，包括壓力機，其特征在于，還包括用于將長條狀彈條兩端折彎、中間凸起結構的第一工序模具、用于將第一工序模具加工件成型為W形的第二工序模具和用于將第二工序模具加工的工件加工成形的第三工序模具，上述三種模具均設有上模和下模。本實用新型的客運專線W形彈條加工模具實現了生產各W形狀彈條的通用化要求，且該發明的模具合模精確，模具件磨損也能得到很大的改善。
文檔編號B21D37/10GK202162272SQ201120224788
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者張松琦, 王舒毅, 謝麗 申請人:北京鐵科首鋼軌道技術股份有限公司