高鐵用彈條纏繞加工成型方法
【專利摘要】本發明公開了一種高鐵用彈條纏繞加工成型方法，包括以下步驟：步驟一、由高鐵用彈條纏繞加工成型設備纏繞成型，形成共面的內側直邊、小弧形邊、外側直邊、中部直邊和大弧形邊；步驟二、通過沖壓成型，形成所述外側直邊和所述中部直邊共面，所述大弧形邊兩端與所述外側直邊和所述中部直邊共面，所述大弧形邊中部向上翻折，所述內側直邊位于所述外側直邊和所述中部直邊下方的工件結構。本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型方法，能夠達到減少彈條成型工序、設備、模具，提高產品尺寸的穩定性、產品質量和降低生產成本的目的。
【專利說明】高鐵用彈條纏繞加工成型方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高鐵用彈條纏繞加工成型方法，具體地涉及高速鐵路“e”型彈條纏繞加工成型方法，屬于高鐵軌道組件生產制造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]彈條IV型扣件系統是我國自主研發的高速鐵路客運專線的一種扣件系統。其中C4型彈條(由于外形結構為“e”形，因此又被稱為“e”型彈條)是彈條IV型扣件的核心部件，與其他相似的彈條相比，其在扣壓力保持、疲勞壽命、與基礎的可靠聯接和減振性能等方面，都具有更好的表現。彈條棒料的直徑為20毫米，目前國內采用的成型工藝主要為四次沖壓成型，需要四臺沖床和四套模具，四次沖壓成型后工件的外形依次如后文附圖1至4所示。
[0003]采用上述成型工藝加工彈條存在的不足在于:
[0004]1、成型工序多，受人為因素、模具的調整、多次成型定位基準不同的影響，產品的尺寸波動大、一致性差，產品一次合格率低。
[0005]2、沖床成型速度快，棒料容易拉細，產品的力學性能下降。
[0006]3、成型工序多，棒料溫度下降的多，不利于余熱淬火，有時必須重新加熱淬火，能量消耗大。
[0007]4、成型操作復雜，模具調整不方便。
[0008]5、生產工序多，設備、模具投入大，操作人員多，生產成本高。
【發明內容】
[0009]本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種高鐵用彈條纏繞加工成型方法，通過改變“e”型彈條的生產工藝，將前三次沖壓成型改為一次纏繞成型，改進后“e”型彈條的成型工藝只有兩個步驟，以達到減少彈條成型工序、設備、模具，提高產品尺寸的穩定性、產品質量和降低生產成本的目的。
[0010]為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下:
[0011]一種高鐵用彈條纏繞加工成型方法，包括以下步驟:
[0012]步驟一、由高鐵用彈條纏繞加工成型設備纏繞成型，形成共面的內側直邊、小弧形邊、外側直邊、中部直邊和大弧形邊；
[0013]步驟二、通過沖壓成型，形成所述外側直邊和所述中部直邊共面，所述大弧形邊兩端與所述外側直邊和所述中部直邊共面，所述大弧形邊中部向上翻折，所述內側直邊位于所述外側直邊和所述中部直邊下方的工件結構。
[0014]作為上述技術方案的改進，所述步驟一中的高鐵用彈條纏繞加工成型設備包括旋轉主軸，和設置于所述旋轉主軸端面且位于所述旋轉主軸軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料的棒料固定槽和設置于所述棒料固定槽兩側的第一凸塊和第二凸塊，所述第一凸塊朝向所述旋轉主軸軸心的一側與所述棒料固定槽的側壁為弧形過渡，且所述第一凸塊背向所述旋轉主軸的一側設置有弧形凹槽；還包括設置于所述纏繞模具兩側的收邊壓頭和壓彎壓頭，所述收邊壓頭和所述壓彎壓頭均設置于直線運動執行機構上，可以進行直線往返運動。
[0015]作為上述技術方案的改進，所述壓彎壓頭的運動軌跡與所述旋轉主軸的軸心共線，所述收邊壓頭的運動軌跡與所述旋轉主軸的軸心不共線；且所述收邊壓頭和所述第一凸塊均位于所述旋轉主軸軸心的順時針側或逆時針側。
[0016]作為上述技術方案的改進，所述步驟一的工作過程為:
[0017]a、將棒料一端插入所述棒料固定槽中，然后所述收邊壓頭工進(即朝向所述纏繞模具運動)，所述旋轉主軸勻速旋轉直至形成共面的內側直邊、中部直邊、外側直邊、大弧形邊和小弧形邊；
[0018]b、所述收邊壓頭工退(即背向所述纏繞模具運動)，所述旋轉主軸旋轉，直至所述第一凸塊的所述弧形凹槽朝向所述旋轉主軸軸心，然后所述壓彎壓頭工進，形成中部直邊的凹陷彎折。
[0019]本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下:
[0020]本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型方法與以往的“e”型彈條成型工藝有本質上的區別，包括一次纏繞成型合和一次沖壓成型兩個步驟，即通過兩個工序即可實現“e”型彈條的成型加工。其具有以下優點:
[0021]1、由于旋轉主運動勻速轉動，各曲線間采用圓滑過渡，棒料直徑被拉細的尺寸較小，而且均勻，因此產品的力學性能好。
[0022]2、減少二道工序，使用的操作人員、設備、工裝、模具減少，減少人為因素和工序的累積誤差，產品尺寸的一致性更易得到保證。
[0023]3、成型過程熱量損失小，便于使用余熱淬火工藝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為現有技術中的“e”型彈條第一次沖壓后的結構示意圖；
[0025]圖2為現有技術中的“e”型彈條第二次沖壓后的結構示意圖(左側為工件的正視圖，右側為工件的左視圖)；
[0026]圖3為現有技術中的“e”型彈條第三次沖壓后的結構示意圖；
[0027]圖4為現有技術中的“e”型彈條第四次沖壓后的結構示意圖(上方左側為工件的正視圖，上方右側為工件的左視圖，下方為工件的俯視圖)；
[0028]圖5為本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設備結構示意圖；
[0029]圖6為本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設備工作時第一階段的狀態結構示意圖；
[0030]圖7為本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設備工作時第二階段的狀態結構示意圖；
[0031]圖8為本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設備工作完成時的狀態結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。
[0033]如圖1至圖4所示，為現有技術加工“e”型彈條時，在四次沖壓成型后的工件外形:
[0034]通過第一次沖壓形成“e”型彈條的內側直邊11和小弧形邊12。
[0035]通過第二次沖壓形成“e”型彈條的外側直邊14、中部直邊15和大弧形邊13，且所述外側直邊14、所述中部直邊15和所述大弧形邊13共面，而使所述內側直邊11通過所述小弧形邊12的過渡，與所述外側直邊14、所述中部直邊15和所述大弧形邊13不共面。
[0036]通過第三次沖壓使“e”型彈條的所述中部直邊15向所述外側直邊14方向凹陷彎折；
[0037]通過第四次沖壓使“e”型彈條的所述大弧形邊13向上翻折形成立體結構，即所述外側直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13兩端與所述外側直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13中部向上翻折，所述內側直邊11位于所述外側直邊14和所述中部直邊15下方。
[0038]如圖5至圖8所示，為本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型設備結構示意圖及工作狀態結構示意圖。本發明所述高鐵用彈條纏繞加工成型設備，包括:旋轉主軸21，和設置于所述旋轉主軸21端面且位于所述旋轉主軸21軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料3的棒料固定槽22和設置于所述棒料固定槽22兩側的第一凸塊23和第二凸塊24，所述第一凸塊23朝向所述旋轉主軸21軸心的一側與所述棒料固定槽22的側壁為弧形過渡25，且所述第一凸塊23背向所述旋轉主軸21的一側設置有弧形凹槽26 ;還包括設置于所述纏繞模具兩側的收邊壓頭4和壓彎壓頭5，所述收邊壓頭4和所述壓彎壓頭5均設置于直線運動執行機構上，可以進行直線往返運動。具體地，所述棒料固定槽22的一端設置有棒料止位凸塊6，所述棒料止位凸塊6包括朝向所述旋轉主軸21軸心一側的凸起部61和背向所述旋轉主軸21 —側的安裝部62，所述凸起部61位于所述棒料固定槽22內。進一步優選地，所述壓彎壓頭5的運動軌跡與所述旋轉主軸21的軸心共線，所述收邊壓頭4的運動軌跡與所述旋轉主軸21的軸心不共線。具體地，所述收邊壓頭4和所述第一凸塊23均位于所述旋轉主軸21軸心的順時針側或逆時針側。所述收邊壓頭4包括支撐部件41和滾動部件42，所述滾動部件42軸設于所述支撐部件41的自由端。
[0039]本發明所述的高鐵用彈條纏繞加工成型方法包括纏繞成型合和沖壓成型兩個步驟:
[0040]所述纏繞成型即使用上述高鐵用彈條纏繞加工成型設備將棒料直接加工成如圖3所示的結構，包括共面的內側直邊11、小弧形邊12、外側直邊14、中部直邊15和大弧形邊13ο
[0041]所述沖壓成型即沖壓經所述纏繞成型加工的工件的所述內側直邊11，并沖壓所述大弧形邊13，從而形成圖4所示的結構:所述外側直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13兩端與所述外側直邊14和所述中部直邊15共面，所述大弧形邊13中部向上翻折，所述內側直邊11位于所述外側直邊14和所述中部直邊15下方。
[0042]具體地，所述纏繞成型工作過程為:將棒料3—端插入所述棒料固定槽22中，然后所述收邊壓頭4工進(即朝向所述纏繞模具運動)，如圖6所示，所述旋轉主軸21勻速旋轉，直至圖7所示位置，從而形成共面的內側直邊11、中部直邊15、外側直邊14、大弧形邊13和小弧形邊12 ;然后所述收邊壓頭4工退(即背向所述纏繞模具運動)，所述旋轉主軸21旋轉直至所述第一凸塊23的所述弧形凹槽26朝向所述旋轉主軸21軸心，然后如圖8所示，所述壓彎壓頭5工進，形成中部直邊15的凹陷彎折，即完成了纏繞成型作業。
[0043]以上內容是結合具體的實施例對本發明所作的詳細說明，不能認定本發明具體實施僅限于這些說明。對于本發明所屬【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明保護的范圍。
【權利要求】
1.一種高鐵用彈條纏繞加工成型方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一、由高鐵用彈條纏繞加工成型設備纏繞成型，形成共面的內側直邊(11)、小弧形邊(12)、外側直邊(14)、中部直邊(15)和大弧形邊(13)； 步驟二、通過沖壓成型，形成所述外側直邊(14)和所述中部直邊(15)共面，所述大弧形邊(13)兩端與所述外側直邊(14)和所述中部直邊(15)共面，所述大弧形邊(13)中部向上翻折，所述內側直邊(11)位于所述外側直邊(14)和所述中部直邊(15)下方的工件結構。
2.如權利要求1所述的高鐵用彈條纏繞加工成型方法，其特征是，所述步驟一中的高鐵用彈條纏繞加工成型設備包括旋轉主軸(21)，和設置于所述旋轉主軸(21)端面且位于所述旋轉主軸(21)軸心處的纏繞模具，所述纏繞模具包括用于插放棒料(3)的棒料固定槽(22)和設置于所述棒料固定槽(22)兩側的第一凸塊(23)和第二凸塊(24)，所述第一凸塊(23)朝向所述旋轉主軸(21)軸心的一側與所述棒料固定槽(22)的側壁為弧形過渡(25)，且所述第一凸塊(23)背向所述旋轉主軸(21)的一側設置有弧形凹槽(26);還包括設置于所述纏繞模具兩側的收邊壓頭(4)和壓彎壓頭(5)，所述收邊壓頭(4)和所述壓彎壓頭(5)均設置于直線運動執行機構上，可以進行直線往返運動。
3.如權利要求2所述的高鐵用彈條纏繞加工成型方法，其特征是，所述壓彎壓頭(5)的運動軌跡與所述旋轉主軸(21)的軸心共線，所述收邊壓頭(4)的運動軌跡與所述旋轉主軸(21)的軸心不共線；且所述收邊壓頭(4)和所述第一凸塊(23)均位于所述旋轉主軸(21)軸心的順時針側或逆時針側。
4.如權利要求3所述的高鐵用彈條纏繞加工成型方法，其特征是，所述步驟一的工作過程為: a、將棒料(3)—端插入所述棒料固定槽(22)中，然后所述收邊壓頭(4)工進，所述旋轉主軸(21)勻速旋轉直至形成共面的內側直邊(11)、中部直邊(15)、外側直邊(14)、大弧形邊(13)和小弧形邊(12); b、所述收邊壓頭(4)工退，所述旋轉主軸(21)旋轉，直至所述第一凸塊(23)的所述弧形凹槽(26)朝向所述旋轉主軸(21)軸心，然后所述壓彎壓頭(5)工進，形成中部直邊(15)的凹陷彎折。
【文檔編號】B21D11/10GK104475519SQ201410648057
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】王毅, 呂麗平, 劉琳 申請人:安徽省巢湖鑄造廠有限責任公司