鐵路貨車用40Cr扁孔圓銷的批量制作工藝

1、鐵路貨車用40Cr扁孔圓銷的批量制作工藝摘要:本文闡述的40Cr圓銷是鐵道部運輸局運裝貨車2010575號規(guī)定的鐵路貨車用制動圓銷，現(xiàn)已在鐵路新制貨車和既有貨車轉(zhuǎn)向架固定杠桿與固定杠桿支點，固定杠桿支點與固定杠桿支點座，固定杠桿、游動杠桿與制動梁支柱，固定杠桿、游動杠桿與中（下）拉桿間、柔性支點內(nèi)的鏈蹄環(huán)間采用。我公司根據(jù)鐵路貨車制動扁孔圓銷和圓銷技術(shù)條件要求，從2010年9月份起，著手扁孔圓銷試制工藝研究。經(jīng)過近一年時間的逐漸完善,2012年已確定了扁孔圓銷批量生產(chǎn)制作工藝。本文從下料、沖孔、車削、壓型、調(diào)質(zhì)、表面淬火+回火、探傷及發(fā)黑等方面對扁孔圓銷的批量制作工藝進(jìn)行了較為詳細(xì)的敘述。關(guān)鍵

2、詞:40Cr扁孔圓銷批量生產(chǎn)制作工藝下料沖孔壓型調(diào)質(zhì)探傷發(fā)黑2010年8月27日至2012年4月12日期間,鐵道部運輸局先后下發(fā)運裝貨車2010575號、運裝貨車745號及運輛貨車函2012187號文件，制定了鐵路新制貨車和既有貨車制動圓銷改造方案，規(guī)定轉(zhuǎn)向架固定杠桿與固定杠桿支點，固定杠桿支點與固定杠桿支點座，固定杠桿、游動杠桿與制動梁支柱，固定杠桿、游動杠桿與中（下）拉桿間、柔性支點內(nèi)的鏈蹄環(huán)間采用扁孔圓銷，扁孔圓銷需求量大增。從2010年9月,著手扁孔圓銷試制工藝研究。通過部級認(rèn)證后開始小批量生產(chǎn)、經(jīng)過不斷的工藝改進(jìn),2012年已確定了成熟的扁孔圓銷批量生產(chǎn)制作工藝，現(xiàn)生產(chǎn)能力達(dá)到每月十

3、余萬件，確保公司貨車造修用扁孔圓銷的供應(yīng)。1生產(chǎn)依據(jù)1.1生產(chǎn)依據(jù)Q/QC56-125-2010鐵路貨車制動扁孔圓銷和圓銷。1.2相關(guān)要求扁孔圓銷型式符合圖1規(guī)定。2工藝流程下料t沖扁孔t車削外圓及端面t頭部加熱及壓型t調(diào)質(zhì)t表面淬火+回火T探傷T發(fā)黑。3工藝內(nèi)容3.1下料采用現(xiàn)有的棒料剪切機，使用定位板和刀板進(jìn)行定位剪切下料，保證尺寸由于熱沖孔過程存在制件的表面變形，選擇比制件直徑規(guī)格大4mm的棒料。該規(guī)格棒料經(jīng)不用偏心裝夾車削外圓后，沖孔變形能被有效消除，提高工作效率。通過計算和生產(chǎn)實際情況，確定各規(guī)格下料的最佳長度為：(1)20扁孔圓銷下料長度L二L1+47;(2)28扁孔圓銷下料長度L

4、=L1+65;(3)32扁孔圓銷下料長度L=L1+68;(4)36扁孔圓銷下料長度L=L1+72。式中L1為成品扁孔銷頭部下平面與扁孔最近距離(即圖1中的L1)3.2沖扁孔采用160kW可控硅中頻電源裝置進(jìn)行加熱，壁式冷凝器循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，風(fēng)冷和水冷同時進(jìn)行。采用80t或100t沖床進(jìn)行扁孔沖壓。沖床安裝好沖孔模后，將圓銷桿部一端置于電爐感應(yīng)裝置上加熱加熱長度控制在3040mm之間，加熱溫度為1000C1150C之間時取出放入沖床下模中進(jìn)行沖扁孔。沖孔模具的結(jié)構(gòu)決定產(chǎn)品的沖孔質(zhì)量。試制初期，沖孔后桿徑變形過大，給加工帶來極大的不便。公司自行設(shè)計制造了沖頭及沖孔模具,在沖床上下行程過程中自動快

5、速完成夾緊、沖孔、松開動作。同時輔助采用循環(huán)泵，實現(xiàn)沖孔過程中自動澆水冷卻，解決模具升溫過快問題,提咼模具生產(chǎn)壽命。3.3車削外圓及端面試制初期，采用普通車床進(jìn)行扁孔圓銷外圓加工，由于扁孔處斷續(xù)車削,存在打刀現(xiàn)象,1臺普通車床加工外圓及兩端面需用時約510min，工作效率極低，成為制約扁孔圓銷批量生產(chǎn)的瓶頸問題。采用YT系列的硬質(zhì)合金可換刀頭，可以減少打刀現(xiàn)象，也可以快速更換刀頭，減少磨刀時間，有效提高加工效率。為了達(dá)到批量生產(chǎn)能力，新增2臺專用自動機床對圓銷桿部進(jìn)行車削，實現(xiàn)兩端面車削及桿部外圓車削兩部進(jìn)行,機床自動上料，極大地提高了車削加工效率，每個工件只需2min左右。車削外圓時必須嚴(yán)格

6、保證桿部直徑尺寸，可以用壓型下胎模型進(jìn)行自檢，減少檢測時間。壓型前對車削產(chǎn)生的毛刺必須徹底清除，以保證壓型后表面質(zhì)量。3.4頭部加熱及壓型采用中頻爐進(jìn)行加熱。首先啟動冷卻水系統(tǒng)，然后啟動中頻爐，將圓料的一端約3540mm放入電爐感應(yīng)圈內(nèi)加熱，加熱時間6090s,達(dá)到700C后取出壓型。但加熱溫度不得高于750C。加熱圓料時不允許有過熱、過燒等鍛造缺陷，過熱、過燒的圓料不允許壓型使用，加熱后圓料不允許蘸水壓型在摩擦壓力機上進(jìn)行，自制頭部壓型模具。批量壓型前首先要進(jìn)行試壓型，以檢查其下料尺寸、模具等是否符合要求，試壓合格后方可批量壓型。壓型時要沖滿，標(biāo)記清晰，圓銷表面不得有裂紋、發(fā)現(xiàn)裂紋的要及時挑

7、出。3.5調(diào)質(zhì)采用現(xiàn)有的保護(hù)氣氛網(wǎng)帶爐生產(chǎn)線進(jìn)行淬火加熱，淬火裝爐溫度為840C，保溫溫度為84010C，保溫時間為3040min,淬火劑溫度不大于30C，工件淬火后的硬度應(yīng)大于45HRC。采用具備風(fēng)扇的75kw回火爐進(jìn)行回火加熱。自制了淬火筐及回火筒，用于裝盛扁孔圓銷。回火溫度為300C350C，保溫時間為120150min,保溫結(jié)束后立即出爐空冷?；鼗鹩捕纫?guī)定為3035HRC。3.6探傷采用磁粉探傷機進(jìn)行逐件連續(xù)濕法探傷，探傷部位為兩端面以外的全部外表面。3.7發(fā)黑采用帶加熱裝置的堿性除油槽、內(nèi)襯防腐裝置的酸洗槽、帶有電加熱裝置的發(fā)黑槽、浸油槽及清洗槽進(jìn)行發(fā)黑處理。按照溶液的合適配比、溶液溫度和浸液時間進(jìn)行操作，扁孔圓銷表面氧化膜均勻呈黑色，不允許呈現(xiàn)紅棕色或紅色氧化斑點。4結(jié)語40Cr扁孔圓銷是鐵路貨車用新型制動圓銷，造修需求量大。我公司按此工藝已批量生