铁路道岔新型60AT 轨跟端模锻模具设计
铁路道岔60AT钢轨跟端表面硬度均匀化研究
表 １ 试 验 轨件 的化 学 成 分 （ 量 分数 ） 质
材 质
Ｕ ５Ｖ ７
Ｃ
０． ７ ７
Ｓ ｉ
０． ３ ７ ０． ６ ２
Ｍｎ
０ ９ ． ２ １ ８ ．１
Ｓ
０ ０４ ． ２ ０ ０４ ． １
造 成 了一 定 数 量 的 废 品 。改 进 后 ，我 们 采 用 了 相反
Ｒ —４ 加热保温。②在淬火装炉前 ，用石棉绳将两 ｘ ５ 个销孑堵住 。③限制装炉数量 ，每炉限装 ３ Ｌ ０件 （ 限
装 数量可 以减 少同批 次淬 火后 的硬 度 差 ） 。④ 加 热过
程 中滴注 甲醇形 成保 护 气 氛 ，减 少 产 品表 面 的氧 化 。
端淬火后 轨 顶 面表 面硬 度 进 行 检 测 ，结 果 表 明 ：其
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
“ 马鞍形 ” 磨耗 ，实 际也 是波形 磨耗 的体现 。由于 尖 轨 跟端马 鞍形 磨 耗 的产 生 ，导致 钢轨 顶 面 出现 不 平 （ ）选用 合适 的淬火 介质 。 ３ （ ）选用 合理 的淬火 方式 。 ４
⑤淬 火采 用 双液 淬 火 方 式 ，先 淬 碱 液 后 淬 油 。⑥ 根
的思路 ，在 较 高 温 度 下加 热 ，先用 碱 液 急冷 ，后 入 油 中缓慢 冷却 的方法 。ＭＷ （０ １７９ ２１００ ）
据 淬火后 的硬度 ，采用 ２０ 回火 ２ ３ 。 ０℃ ～ ｈ
４ Ｍｍ 一 荔 ， 奎 … ２ 州曲Ｉ ∞ ‘蚋 篓 ， ｅ， 上 幢 仇， ｗ － 机 ， … 磊
Ｐ
０ ０１ ． ０ ０ ０１ ． ２
60AT2(U75VG)钢轨压型段热处理工艺探讨
≤０ ． ０ ２ ５ ≤０ ． ０ ２ ５
表２ ６ ０ Ａ Ｔ ２（ Ｕ ７ ５ Ｖ Ｇ）钢 轨 热 处 理 工 艺 参 数
钢 轨 功 率 巾频 频 牢 车 速 （ ｍ ｍ ／ 风 压 加 热 温 度 回 火温 度
（ ｋ Ｗ） （ Ｈｚ ） ｍｌ ｎ Ｊ （ ＭＰ ａ） （ ｏ Ｃ） （ ｏ ｃ）
原 材段 ｌ ８ ００
５ ｏ ０
０
．
９ ３ ０ ～
２ ８ ９ ６ ０
４ ５ ０ －
５１ ０
１ 热 处 理 设 备 及 工 艺 参 数
１ １ 主 要 的 热 处理 设 备
４ ５ ０
９ ３ ０ ～
９ ６ ０
（ ：
０ ． ７ ５ ０ ７ｌ ～
Ｍｎ
Ｏ． ９ ５ ０ ． ７ ５ －
Ｓ ｉ
Ｏ． ６ ２ ０． ５ Ｏ ～
Ｖ
０ ． ０ ５ ７ ０ ． Ｏ４ ～
Ｐ
Ｏ ． ０１ ２
Ｓ
０ ． ０ ０ ９１
ＴＢ 厂 ｒ ３ｌ Ｏ９ ０ ． ８ ０ Ｉ ＿ ０ ５ Ｏ ． ８ Ｏ Ｏ ． Ｏ ８
１ ２ 热 处理 工 艺参 数
采 用 ＡＲ Ｌ 一 ４ ４ ６ ０真 空直读 光谱 仪对试样 进行 的化学 分
析结 果 见 表 １ ，热 处 理 工 艺 参 数见 表 ２ 。
AT轨跟端成型设备快速换模装置
AT轨跟端成型设备快速换模装置【摘要】AT轨跟端成型快速换模装置设计【关键词】快换装置高速铁路装备中起关键作用的是高速道岔，它是高速铁路的一个重要组成部分，是高速铁路连接的专用设备。
目前我国每10km的高速铁路，就有24组高速道岔，所占比例较大。
所以道岔的技术水平比较集中地反映了一个国家铁路装备的整体水平与铁路轨道的发展水平[1]。
AT尖轨（矮型特种断面钢轨）位于列车行驶的拐角处，弯度大，向心力高，而列车行驶到拐角处速度不能下降，极易发生脱轨等危险事故，所以AT尖轨的质量制约着高速列车的行驶速度以及安全可靠性，它是列车通过的咽喉，是高速道岔中转辙器最重要的部分，其质量直接影响列车通过的速度。
但是，AT尖轨加工工艺比其他高速铁路零件复杂，加工精度要求高，所以AT尖轨的技术水平体现了高速铁路的发展水平，是制约高速铁路发展的瓶颈。
对AT尖轨的压制，国内以往采用两次加热、三次锻压成形的方式，这样的工艺不仅效率低、还容易给AT尖轨带来缺陷，我们通过模型设计，配置合理的工艺参数，设计出适合不同尖轨的模具和快速换模装置。
AT轨跟端成型快速换模装置主要由上、下模座、导柱、换模装置、模具复位装置等组成。
快速换模装置的工艺流程钢轨加热后，依靠送料装置将钢轨移至预锻工位进行预锻，预锻后快速更换工位，对钢轨进行终锻。
快速换模装置的设计结构快速换模装置主要由上、下模座、导柱、换模装置、模具复位装置等组成。
上下模座采用导向杆进行合模导向，保证压制的精度；左、右换模装置在2个导向杆导向下通过油缸推动换模，通过发讯开关与机械限位来保证重复定位的精度，从而实现快速换模；压制完成后，模具复位装置将模具机械复位，实现压制的自动化。
结束语AT轨跟端成型快速换模装置满足生产工艺所需，进行了技术革新，有效地提高了生产效率和生产成本，通过此装置的应用，大大提高了锻压速度，降低了能源浪费，缩短了AT尖轨的压制时间，对钢轨毛坯料的利用率提高，降低了废品率。
铁路道岔新型60AT 轨跟端模锻模具设计
具 结 构 形 式 、工 作 原 理 和 设 计 要 点 。 并 对 模 拟 试 验 结 果 进 行 了 分 析 、总 结 。
关键词： ６０ＡＴ 轨； 模锻； 开坯； 整形； 模具
中图分类号： ＴＧ３３５．４３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００１－３８１４（２００５）０８－００４２－０３
Ｍｏｕｌｄ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｏｆ Ｄｉｅ Ｆｏｒ ｇｉｎｇ ｆｏｒ Ｈｅｅｌ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ ｏｆ ６０ＡＴ Ｒａｉｌ ｆｏｒ Ｓｗｉｔｃｈｅｓ ａｎｄ Ｃｒ ｏｓｓｉｎｇｓ ｏｎ Ｒａｉｌｗａｙ
开坯模设计首先要解决的难点是短腿增长的问 题。毛坯在终锻模变形量很小， 只是达到整形目的。所 以， ＡＴ 轨经过开坯后， 短腿必须增长至设计要求。
其次， 坯料经 开坯后， 必须 使毛坯轨腰 高 达 到 ９７ ｍｍ 左右， 以便使其顺利进入终锻模膛达到整形目的。 另外由于 ＡＴ 轨较长， 其中整形模毛坯入口端必须是 开口。若毛坯另一端（ 跟端） 也是开口， 在锻制过程中， 纵向延伸较大， 将影响模腔各部位金属的充填。特别是 端头， 成型状态将非常不好。但若前端设计成闭口， 模 具加工将十分困难。为此， 将开坯模设计成如图 ２ 所 示， 在这一套模具上， 完成两个工步， 达到开坯目的。
在模具的结构设计上， 开坯模上、下模的垂直方向 和整形模腰模的水平方向尺寸设计的较大。因为模具 在使用过程中， 磨损较严重。一般一付模具在生产 ６００ 支左右 ＡＴ 轨后， 便不能再使用。为了节省模具材料费 及机加工费用， 可将模具退火， 把模具与钢轨接触的表 面去掉一层， 将模具翻新。然后， 在模具的背面加相应 的垫和新模具一样继续使用。一般一套模具可翻新 ３～４ 次， 模具材料选用 ４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１， 该材料具有较高 的热强性、抗热疲劳能力和抗回火能力， 比原来使用的 ５ＣｒＭｎＭｏ 模具寿命提高 １．５～２．０ 倍。
60轨18号单开道岔设计说明
大学毕业设计60kg/m钢轨18号单开道岔设计Design for the 18-sized Simple Turnoutwith 60kg/m Rail20 届学院专业学号学生指导教师完成日期年月日摘要随着经济的快速增长，人类的生活节奏逐渐加快，因此人类对日常出行方式也提出了新的要求。
旅客不仅仅需要舒适的乘车空间，还对旅途时间提出了更高的要求。
如今城镇的人口密度越来越大，人们的出行需求也逐渐增多，因此在现有轨道铁路里程的确定情况下，必须缩短列车间隔，增加列车车次，而这不仅仅需要科学的列车运行管理，也需要提高列车的运营速度。
道岔是铁路轨道的重要组成部分，同时道岔的直向过岔速度和侧向过岔速度反应国家的铁路装备水平，同时对列车的运营速度有着至关重要的影响。
因此，我们可以通过改善轨道的道岔结构，来达到提速的目的。
随着客运专线的建设的推进，道岔的作用再一次凸显出来。
机遇极为难得，挑战空前严峻，道岔工作者都应致力于道岔的研究改善工作，为铁路的提速工作做出应有的贡献。
本文主要通过改善道岔的尖轨部分、转辙器部分、连接部分、辙叉部分、护轨部分等方面，来提高道岔的直向过岔速度和侧向过岔速度。
主要进行了单开道岔总体结构平面的布置；高锰钢整铸辙叉平面形式与尺寸及辙叉横纵断面的尺寸设计；转辙器半切线形曲线尖轨尺寸、直尖轨弯折及尖轨的水平与垂直刨切的设计与计算；辙叉和护轨等设备结构的尺寸、辙叉咽喉和护轨查找间距的设计与计算；最后，绘制了总平面布置图、转辙器细部图及辙叉护轨细部图。
关键字：道岔尖轨转辙器高锰钢整铸辙叉AbstractWith the rapid economic growth, human pace of life gradually accelerated , so the human way to travel daily also raised new demands. Travelers only need a comfortable ride space , but also on the journey time to make a higher demand . Today, the town's population density is increasing , people's travel demand is gradually increasing, and therefore under certain circumstances existing railway track mileage , train intervals must be shortened , increasing train trips , which requires not only scientific train operation management, also need to improve the operating speed of the train .Turnout is an important part of the railway track , while vertical and lateral speed over turnout response over the country 's railway equipment level , and has a critical influence on the operating speed of the train. Therefore, we can improve the structure of track turnouts to achieve the purpose of increasing speed . With promoting the construction of passenger line, turnout plays a more and more important role. Opportunity is extremely rare , but serious challenges unprecedented . turnout workers should be working on improving working turnouts for speed railway work in order to make due contributions .In this paper, by improving the terms of the tip portion of the rail turnouts, derailleur parts, connecting parts, part frog, part of the guard rail, to improve vertical and lateral speed over turnout. Mainly for the single turnout overall structure of planar layout ; entire cast frog high manganese steel flat form and size, and the size of the frog cross the profile design ; derailleur half the size of a tangent curve sharp track , straight track bends and sharp track design and calculation of horizontal and vertical slicing ; frog the size and structure of the guard rail and other equipment , frog design and calculation of the throat and find the guard rail spacing ; Finally, draw a total floor plan, derailleur detail diagram and detailed diagram frog guard rail.Key words:turnout switch rail switching points cast manganese steel frog目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 国外现状及发展动态 (1)1.2.1 国现状及动态 (1)1.2.2 国外现状及动态 (2)1.3 毕业设计主要容 (2)第2章单开道岔总体平面设计 (3)2.1 设计参数 (3)2.2 转辙器计算 (3)2.2.1 尖轨初步计算 (3)2.2.2 尖轨最小轮缘槽宽度计算 (5)2.2.3 尖轨长度计算 (6)2.3 辙叉尺寸计算 (8)2.3.1 辙叉角计算 (8)2.3.2 辙叉长度 (8)2.4 道岔主要尺寸计算 (8)2.4.1 曲线后插直线长 (9)2.4.2 道岔理论长度 (9)2.4.3 道岔实际长度 (10)2.4.4 道岔后长 (10)2.4.5 道岔前长 (10)2.5 配轨计算 (10)2.6 导曲线支距计算 (11)2.7 岔枕的布置 (13)2.7.1 岔枕的间距 (13)2.7.2 岔枕的长度 (13)第3章转辙器 (16)3.1 基本轨 (16)3.1.1 曲基本轨的弯折 (16)3.1.2 直基本轨 (17)3.2 曲线尖轨尖端的刨切 (17)3.2.1 曲线尖轨轨头的刨切 (17)3.2.2 曲线尖轨轨底的刨切 (19)3.3 直尖轨的尖端刨切 (19)3.3.1 直尖轨轨头的水平刨切 (19)3.3.2 直尖轨轨底的水平刨切 (20)第4章高锰钢整铸式直线辙叉 (21)4.1 辙叉部分间隔尺寸 (21)4.1.1 辙叉咽喉轮缘槽宽度t ......................... 错误!未定义书签。
钢轨道岔跟端成形工艺及装备研究
钢轨道岔跟端成形工艺及装备研究摘要：铁路运输行业的快速发展使得铁路部门对道岔跟端质量的要求不断提升，原本的辊锻成形、三火三工位等工艺技术难以满足高速铁路的发展需求。
本文以铁路运输中常用的AT钢轨为例，对跟端程序工艺的常见问题及关键技术进行了介绍，分析了一火四工位的成形加工工艺以及锻压、模具相关装备的应用标准，以期为相关单位人员提供参考。
关键词：铁路；道岔；跟端；成形工艺装备引言：道岔是确保铁路正常运行的重要设备，其结构性能的稳定性对列车的运行稳定性具有较大影响，而跟端作为道岔中连接普通钢轨的重要设备，其可靠性更是直接影响到铁路运行安全。
随着铁路行业的快速发展，铁路道岔的制造普遍应用性能优异的AT特种钢来锻造。
然而，AT钢轨的不对称性增加了制造企业的道岔跟端锻造压力，众多单位需要对现有的跟端加工工艺和设备进行优化改进，确保成形跟端的性能、参数等满足铁路运行需求。
1道岔跟端成形工艺问题及关键技术分析1.1道岔跟端成形工艺应用过程中的常见问题相对于普通钢轨而言，道岔区域的钢轨通常会采用AT钢轨，这类特种断面的钢轨存在结构不对称的特性，相关单位需要通过锻造成形的方式将AT钢轨转化为截面对称的状态，在确保成形质量的同时也需要避免对非加工部位造成损伤，使其与普通钢轨的连接更加平滑，而且锻造加工的主要目标即为跟端[1]。
通过对钢轨加工过程分析可以发现，AT钢轨在截面积方面相对于普通轨更低，在成形加工过程中，金属材料将会以钢轨长度方向为基准进行流动，专业导致跟端成形并非墩粗而是拔长。
然而，在实际加工过程中，工作人员需要确保跟端成形的过程中不会改变轨头的宽度，而轨腰和轨底将会随着加工出现厚度降低的情况，腰高也会有所提升，使得原本非对称的AT钢轨转化为对称状态。
相对而言，不对称问题是影响跟端成形质量的难点，加工单位不得不在轨底、轨腰、轨头几部分中心线不一致的情况下开展成形加工工作，专业导致胚料弯曲、扭转等情况在跟端成形过程中时有发生，导致整个加工过程走向失败。
60T铁路货车的焊接结构及工艺设计
绪论铁路机车车辆是铁路运输的重要设备，机车是牵引列车的动力，车辆是装载旅客及货物的工具。
随着铁路建设的飞跃发展，铁路机车车辆也有了很大的进步，相继推出了一系列适应铁路提速.重载需要的新型机车车辆。
铁路运输是以铁路作为运输线路，由机械动力牵引车辆运送旅客和货物的运输。
与水路运输.公路运输比较，其运输能力大，运行速度快，安全程度高；与航天运输比较，其成本低，受气候影响和地理条件限制小，能连续运行并保证其准确性。
适合于大宗货物长途运输和大量旅客运输。
中华人民共和国成立前，铁路主要集中在东北和沿海地区，而且铁路标准低.技术设备落后。
中华人民共和国成立后，大规模修建铁路，现金全国各省市自治区都有了铁路。
铁路运输在中国交通运输业中仍具有重要地位和作用，2003年铁路货车运转量占全国总货运周转量的32.02%以上，铁路客运周转量占全国总客运周转量的34.67%以上。
铁路车辆按用途可分为客车和货车俩大类。
铁路货车是供运输货物和为此服务的或原则上编组在货物列车中使用的车辆。
按用途可分三类：（1）通用货车，能装在多种货物的货车，包括敞车.棚车和平车。
（2）专用货车，专攻运送某些种类的货物的货车，包括罐车.保温车.煤车.矿石车.砂石车.长达货车.守车.通风车.家畜车.活鱼车.水泥车等。
（3）特种货车，共特种用途的车辆，如救援车.检衡车.发电车和除雪车等。
通用货车是能装在多种货物的铁路货车。
如棚车.敞车和平车等。
敞车的车体两侧及端部设有高度在1.8m以上的固定墙板而无顶棚的铁路货车。
可装运各种无需严格防止湿损的货物。
如装货后盖上篷布，又可装运怕湿损的货物。
主要用于装运散粒货物（如煤.矿石.沙土等）木材.钢材及小型机器设备和集装箱。
敞车是铁路货车中数量最多.用途最广的车辆。
车辆俩侧的标记符号为“C”。
棚车是车体具有顶棚.侧端墙及门窗的铁路货车。
可防止雨水进入车内，用于装运各种需防止湿损.日晒或散失的货物。
车内设有安装火炉的烟囱座.床托等装置，有些新造棚车还设有排水孔及便器，必要时可用以运送人员和马匹。
AT轨跟段成形工艺的研究
AT轨跟段成形工艺的研究【摘要】介绍了AT轨跟端的成形工艺，确定AT尖轨在模压下热变形工艺。
比较详细地论述了60AT轨跟端模锻模具结构形式、工作原理和设计要点，对压制产品的存在的问题和缺陷，分析其原因，通过对工艺的调整，达到工件能够满足质量的要求。
【关键词】AT轨;跟段模锻;模具AT尖轨是整组道岔配件中的关键部件，其质量的好坏，直接影响着整组道岔的生产质量。
所以提高AT轨的生产质量是提高整组道岔生产质量的关键。
而AT轨跟端变型又是尖轨生产的难点，既要考虑压制的轮廓形状，又要考虑跟端的内在质量，如何提高尖轨跟端变型质量，一直是我段努力的方向,在生产过程中，压制的跟端变型段存在轨底缺肉、轨顶有凹坑，轨头不饱满等缺陷，且压制成品机加工量多，直接制约整组道岔的生产效率。
为提高产品质量，提高生产效率，需对AT轨压制模具及工艺进行改进。
在AT尖轨开发过程中，跟端600mm锻压成型工艺是最难解决的技术难点，且模具设计最为重要，模具设计方案确定之前，我们考察了路内几个生产厂家的生产情况和模具结构形式，在借鉴专家之长的基础上，经反复研究、分析、讨论，在我国道岔专家铁道部专业设计院专家的指导下，确定了我段模具跟端成型模具。
一、AT轨跟端加热工艺的改进AT轨始锻温度为1050℃～1100℃，在该范围内压制是最好的温度，但采用直燃式焦碳炉，采用该炉，加热效率低、燃料损耗较大，尤其很难保证加热温度，AT轨内部存在质量缺陷，焦碳炉存在热效率低，资源浪费严重，每次开炉、封火都需要浪费大量的焦碳。
没有有效的测温手段，很难控制加热温度，加大进风量，易使钢轨表面氧化严重，造成脱碳、过热、过烧现象，该缺陷易使钢轨产生裂纹，这比尖轨的表面质量缺陷更加严重。
现用焦碳炉离压力机有4～5m，在冬天压制时，很难在很短的时间内将钢轨送入模具型腔，在此过程易使钢轨降温，在冬天可降温100℃～150℃，错过了最佳的锻造时间，为保证始锻温度，通常要将钢轨加热温度提高，而钢轨的过烧温度为1200℃～1250℃，与始锻温度很接近，用焦碳炉，很难保证加热温度，易造成过热、过烧现象，过热使钢轨内部组织晶粒粗大、脱碳、锻件的机械性能降低，过热严重的钢轨，锻造时边角可能产生裂纹，过烧的钢轨，强度很低，失去塑性，不能锻造，一经锻造便破裂，这种现象在冬天压制轨时曾经发生过。
AT钢轨锻造模具材料的选择
AT钢轨锻造模具材料的选择在铁路道岔的生产中，常需要将矮型特种断面钢轨端部（俗称AT钢轨）通过热锻方式成形为标准断面钢轨，用于和线路上标准断面钢轨联接。
AT钢轨锻造模具材料的选择原则是：1、满足工作条件AT钢轨跟端热锻成形时，模具不仅要承受与钢轨之间的热摩擦作用，还要承受水基石墨乳的冷却作用以及模具表面和心部的温度应力作用，受力比较复杂，工作环境较为恶劣，因此对模具性能主要有如下要求1) 耐磨。
坯料在模具型腔中产生塑性变形时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。
2) 耐高温。
当模具的工作温度较高时（650℃），硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。
3) 耐冷热疲劳。
模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，型腔表面受拉、压应变力的作用，易引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低尺寸精度，从而导致模具失效。
2、满足工艺性要求模具的制造一般要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。
为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性，还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
3、满足经济性要求模具选材必须考虑经济性，应尽可能降低制造成本，因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的材料，此外还用考虑市场的情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。
国内现在的道岔制造企业一般采用H13、HM3、B3、B2四种模具材料。
从四种模具材料的各自特点来看，HM3的红硬度性和抗650℃的回火稳定性最好，但锻造和后续热处理工艺较难控制，因此不适合用高于AT钢轨跟端锻造模具。
在成形上，如采用组合式模具，H13、B3比较合适。
如采用整体式模具，B2比较合适。
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１ ６０ＡＴ 轨跟端加工工艺分析
６０ＡＴ 轨的跟端加 工， 是以 ６０ＡＴ 轨为 坯 料 ， 将 其 跟 端在 ６００ ｍｍ 范围内 加工成 １５０ ｍｍ 长的 过 渡 段 和 ４５０ ｍｍ 长的成型段（ 如图 １） 。其断面尺寸对照见表 １， 各部分面积对照见表 ２， 各部分的质量对照见表 ３。
从图 １ 和表 ３ 中可以计算出： 在 ４５０ ｍｍ 的成型 段和 １５０ ｍｍ 的过渡段， 共 ６００ ｍｍ 的加工段范围内， 坯料比加工段多 １１．２２ ｋｇ。从金属的余量来看， 通过模 段的方式可以满足将 ＡＴ 轨 模压成标准 轨。但是 ＡＴ 轨断面各部尺寸和形状不对称， 从表 １ 看出， 轨头宽度 不变， 短腿增长 １３ ｍｍ， 长腿缩短 １５ ｍｍ， 腰高增加
《热加工工艺》 ２００５ 年第 ８ 期
表 １ ６０ＡＴ 轨与 ６０ 轨断面尺寸对照表
头宽 ／ｍｍ
底宽 ／ｍｍ 长腿 短腿
腰厚 ／ｍｍ
腰高 ／ｍｍ
轨高 ／ｍｍ
６０ＡＴ 段 ７３．８
９０
６２
４４
６０ 成型段 ７３
７５
７５
１７
差值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
－０．８
－１５
＋１３
－２７
６６
１５２
９７
１７６
３１
２４
表 ２ ６０ＡＴ 轨与 ６０ 轨各部面积对照表
ＹＵ Ｂａｏ－ｄｏｎｇ （ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｈａｎｈａｉｇｕａｎ Ｂｒｉｄｇｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ， Ｓｈａｎｈａｉｇｕａｎ ０６６２０５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｃｔｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｅｌ ｏｆ ６０ＡＴ ｒａｉｌ ｆｏｒ ｒａｉｌｗａｙ ｓｗｉｔｃｈｅｓ ａｎｄ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｇｅｎｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｐｏｉｎｔ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｂｅｓｉｄｅｓ， ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．
图 １ ６０ＡＴ 轨跟端加工图
收稿日期： ２００５－０６－０３ 作者简介： 于宝东（１９６２－ ），男，山东人，高级工程师； 电话： ０３３５－ ８０６３９４９；
Ｅ－ ｍａｉｌ： ｚｆｃ＠ｙｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
工艺， 目前法国在 ＡＴ 轨生产中， 一根 ＡＴ 轨用 １２ ｍｉｎ 的时间进行感应加热， 经过四个工步的模锻， 模压出一 根 ＡＴ 轨， 但整个断面均有余量， 机加工很麻烦［２］。
第一工步， 首先在上、下模 座的接触面 上，放置一
工艺技术
４３
定厚度的垫 （ 垫的厚度可根据模具磨损情况及毛坯料 的正负差情况调整） ， 当上模座与施加在下模座上的垫 压实后， 首先完成增长短腿工步。这一步的设计要点在 于， 上模开始下压的过程中， 将长腿及轨腰部分多余金 属移入短腿模腔， 随着上、下模逐渐合模， 通过轨底压 板的侧向摆动， 给短腿极大的侧压力， 迫使短腿增长， 形成如图 ３ 开坯第一工步所示形状。
图 ２ ６０ＡＴ 轨跟端加工模锻开坯模
图 ４ ６０ＡＴ 轨跟端加工模锻整形模 第一工步， 轨底压板先不放入， 将腰模升起， 坯料 放入模具后， 腰模沿着下模座的斜面下行， 与头模合
模， 先使 ＡＴ 轨轨头及轨腰成型， 多余金属挤向轨底。 第二工步， 上模座升起， 沿导轨放入轨底压板再施
压， 将轨底成形， 多余金属留在轨底。
坯模轨头型腔截面积与 ６０ ｋｇ／ｍ 标准轨相等。轨底型
腔尺寸是设计的关键。型腔尺寸过大， 使短腿增长不
够， 而且轨腰展高也不够。型腔尺寸过小， 使轨腰展高
过高， 在整形时， 容易产生折叠。
２．２ 整形模设计
整形模的型 腔以 ６０Ａ 跟端加 工图为根据 进行设
计， 如图 ４ 所示， 整形的过程也分为两个工步进行：
开坯第一工步 开坯第二工步
整形工步
图 ３ 各工步工件成型状态图
第二工步， 将上模提升， 撤掉下模座上的垫， 并且
将轨底压板沿着导板抽出模腔， 留出钢轨长高的空间，
然后再使压力机下行， 至上、下模合模完成 ＡＴ 轨轨腰
长高的目的， 以便下一步终锻时， 坯料能够顺利进入终
锻模模腔形成如图 ３ 开坯第二工步所示形状。
２ 新型 ６０ＡＴ 轨跟端模锻模具设计
２．１ 开坯模设计 根据产品图， 由 ＡＴ 轨毛坯锻成标准轨， 各部不均
匀变形较大， 按常规需经过 ３～４ 个工步的模锻比较理 想。但这样不仅加热火次多， 频繁的更换模具十分不 便， 影响生产效率， 增大成本。为此， 最好是在一台压力 机上一次完成开坯， 然后在另一台压力机上一次完成 终锻。这就更增加了开坯模设计的难度。
表 ４ ６０ＡＴ 轨模拟试验记录
开坯一工步 开坯一工步
整形工步
编
垫厚
号 短腿高 吨位 轨腰高 吨位 轨腰厚 轨高 吨位 ／ｍｍ
／ｍｍ ／ｋＮ ／ｍｍ ／ｋＮ ／ｍｍ ／ｍｍ ／ｋＮ
１＃ １６．５ ２＃ １７．５ ３＃ １８．４ ４＃ １８．５ ５＃ ２１．０ ６＃ １８．５ ７＃ １８．７ ８＃ １８．４ ９＃ １８．３ ０＃ １８．５
在模具的结构设计上， 开坯模上、下模的垂直方向 和整形模腰模的水平方向尺寸设计的较大。因为模具 在使用过程中， 磨损较严重。一般一付模具在生产 ６００ 支左右 ＡＴ 轨后， 便不能再使用。为了节省模具材料费 及机加工费用， 可将模具退火， 把模具与钢轨接触的表 面去掉一层， 将模具翻新。然后， 在模具的背面加相应 的垫和新模具一样继续使用。一般一套模具可翻新 ３～４ 次， 模具材料选用 ４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１， 该材料具有较高 的热强性、抗热疲劳能力和抗回火能力， 比原来使用的 ５ＣｒＭｎＭｏ 模具寿命提高 １．５～２．０ 倍。
开坯模设计首先要解决的难点是短腿增长的问 题。毛坯在终锻模变形量很小， 只是达到整形目的。所 以， ＡＴ 轨经过开坯后， 短腿必须增长至设计要求。
其次， 坯料经 开坯后， 必须 使毛坯轨腰 高 达 到 ９７ ｍｍ 左右， 以便使其顺利进入终锻模膛达到整形目的。 另外由于 ＡＴ 轨较长， 其中整形模毛坯入口端必须是 开口。若毛坯另一端（ 跟端） 也是开口， 在锻制过程中， 纵向延伸较大， 将影响模腔各部位金属的充填。特别是 端头， 成型状态将非常不好。但若前端设计成闭口， 模 具加工将十分困难。为此， 将开坯模设计成如图 ２ 所 示， 在这一套模具上， 完成两个工步， 达到开坯目的。
２５２ ５５．０ ２２６ 未做 未做 未做 ４．０ ２３０ ５３．０ ２５３ 未做 未做 未做 ３．５ ２６３ ４７．５ ２３８ 未做 未做 未做 ３．０ ２５０ ４７．２ ２９０ 未做 未做 未做 ３．０ ２１０ ４４．３ ３０６ 未做 未做 未做 ２．５ ２５０ ４７．０ ２５６ ４．１０ ４８．０ ５０５ ３．０ ２１５ ４７．２ ２３５ ４．２５ ４７．５ ５８０ ３．０ ２８５ ４８．０ ２０９ ４．２５ ４８．０ ４９５ ３．０ ２７５ ４７．０ ２０７ ４．１５ ４７．５ ５１０ ３．０ ２３８ ４８．５ ２１０ ４．３０ ４８．３ ５２０ ３．０
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ６０ＡＴ ｒａｉｌ； ｄｉｅ ｆｏｒｇｉｎｇ； ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ； ｓｈａｐｉｎｇ； ｍｏｕｌｄ
尖轨是铁路道岔的重要部件， 目前新型道岔的尖 轨已采用特种断面钢轨（ 简称 ＡＴ 尖轨） 来制作。其轨 跟的加工工艺主要有两种： 一是辊锻开坯， 模压整形工 艺； 二是模锻工艺。前者， 轨腰余量多， 轨腰必须有较大 的压下量， 其结果使纵向延伸增加。同时又要对轨头及 轨腿产生拉缩， 造成轨头宽度减少和短腿增长不足。在 模具设计中， 短腿在距端部 １５０ ｍｍ 范围内成型不好， 一般短 ４～５ ｍｍ， 过渡段轨头被拉缩 １～２ ｍｍ， 在整形 时都无法解决。另外， ＡＴ 轨较长， 在模锻中模具前后 必须是开口的。这样， ＡＴ 轨的最跟端由于模具没有约 束， 模压过程中多余金属将延着纵向延伸， 从而使端部 ＡＴ 轨不宜充满模腔。在开坯中， 使端部鱼尾空间展宽 不够， 影响 ＡＴ 轨进入终锻模腔［１］。采用模锻工艺， 为了 使短腿增长达到技术要求及各部金属充满模腔， 在开 坯模和整形模上需要操作者手持短压板， 一段一段地 赶出， 液压机需要上下往复 ８ 次施压， 不仅生产效率极 低， 而且开坯、整形模芯及各种轨底压板要由工人搬上 搬下， 工人的劳动强度较大。国外许多国家均采用模锻
６０ＡＴ 段
２６．９１
２５．８９
２９．２１
８２．０１
６０ 成型段 ２２．７２
１５．３４
２２．５８
６０．６４
差值
４．１９
１０．５５
６．６３
２１．３７
ＡＴ 轨进入终锻模腔。约束时模压过程中多余金属将 沿纵向延伸， 从而使端部ＡＴ 轨不易充满模腔。在开坯 中， 使端部鱼尾空间展宽不够， 影响其进入终锻模腔。
具 结 构 形 式 、工 作 原 理 和 设 计 要 点 。 并 对 模 拟 试 验 结 果 进 行 了 分 析 、总 结 。
关键词： ６０ＡＴ 轨； 模锻； 开坯； 整形； 模具
中图分类号： ＴＧ３３５．４３
文献标识码： Ａ
文章编号： １００１－３８１４（２００５）０８－００４２－０３
Ｍｏｕｌｄ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｏｆ Ｄｉｅ Ｆｏｒ ｇｉｎｇ ｆｏｒ Ｈｅｅｌ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ ｏｆ ６０ＡＴ Ｒａｉｌ ｆｏｒ Ｓｗｉｔｃｈｅｓ ａｎｄ Ｃｒ ｏｓｓｉｎｇｓ ｏｎ Ｒａｉｌｗａｙ