铁路货车用40Cr扁孔圆销的批量制作工艺

1、铁路货车用40Cr扁孔圆销的批量制作工艺摘要:本文阐述的40Cr圆销是铁道部运输局运装货车2010575号规定的铁路货车用制动圆销，现已在铁路新制货车和既有货车转向架固定杠杆与固定杠杆支点，固定杠杆支点与固定杠杆支点座，固定杠杆、游动杠杆与制动梁支柱，固定杠杆、游动杠杆与中（下）拉杆间、柔性支点内的链蹄环间采用。我公司根据铁路货车制动扁孔圆销和圆销技术条件要求，从2010年9月份起，着手扁孔圆销试制工艺研究。经过近一年时间的逐渐完善,2012年已确定了扁孔圆销批量生产制作工艺。本文从下料、冲孔、车削、压型、调质、表面淬火+回火、探伤及发黑等方面对扁孔圆销的批量制作工艺进行了较为详细的叙述。关键

2、词:40Cr扁孔圆销批量生产制作工艺下料冲孔压型调质探伤发黑2010年8月27日至2012年4月12日期间,铁道部运输局先后下发运装货车2010575号、运装货车745号及运辆货车函2012187号文件，制定了铁路新制货车和既有货车制动圆销改造方案，规定转向架固定杠杆与固定杠杆支点，固定杠杆支点与固定杠杆支点座，固定杠杆、游动杠杆与制动梁支柱，固定杠杆、游动杠杆与中（下）拉杆间、柔性支点内的链蹄环间采用扁孔圆销，扁孔圆销需求量大增。从2010年9月,着手扁孔圆销试制工艺研究。通过部级认证后开始小批量生产、经过不断的工艺改进,2012年已确定了成熟的扁孔圆销批量生产制作工艺，现生产能力达到每月十

3、余万件，确保公司货车造修用扁孔圆销的供应。1生产依据1.1生产依据Q/QC56-125-2010铁路货车制动扁孔圆销和圆销。1.2相关要求扁孔圆销型式符合图1规定。2工艺流程下料t冲扁孔t车削外圆及端面t头部加热及压型t调质t表面淬火+回火T探伤T发黑。3工艺内容3.1下料采用现有的棒料剪切机，使用定位板和刀板进行定位剪切下料，保证尺寸由于热冲孔过程存在制件的表面变形，选择比制件直径规格大4mm的棒料。该规格棒料经不用偏心装夹车削外圆后，冲孔变形能被有效消除，提高工作效率。通过计算和生产实际情况，确定各规格下料的最佳长度为：(1)20扁孔圆销下料长度L二L1+47;(2)28扁孔圆销下料长度L

4、=L1+65;(3)32扁孔圆销下料长度L=L1+68;(4)36扁孔圆销下料长度L=L1+72。式中L1为成品扁孔销头部下平面与扁孔最近距离(即图1中的L1)3.2冲扁孔采用160kW可控硅中频电源装置进行加热，壁式冷凝器循环系统进行冷却，风冷和水冷同时进行。采用80t或100t冲床进行扁孔冲压。冲床安装好冲孔模后，将圆销杆部一端置于电炉感应装置上加热加热长度控制在3040mm之间，加热温度为1000C1150C之间时取出放入冲床下模中进行冲扁孔。冲孔模具的结构决定产品的冲孔质量。试制初期，冲孔后杆径变形过大，给加工带来极大的不便。公司自行设计制造了冲头及冲孔模具,在冲床上下行程过程中自动快

5、速完成夹紧、冲孔、松开动作。同时辅助采用循环泵，实现冲孔过程中自动浇水冷却，解决模具升温过快问题,提咼模具生产寿命。3.3车削外圆及端面试制初期，采用普通车床进行扁孔圆销外圆加工，由于扁孔处断续车削,存在打刀现象,1台普通车床加工外圆及两端面需用时约510min，工作效率极低，成为制约扁孔圆销批量生产的瓶颈问题。采用YT系列的硬质合金可换刀头，可以减少打刀现象，也可以快速更换刀头，减少磨刀时间，有效提高加工效率。为了达到批量生产能力，新增2台专用自动机床对圆销杆部进行车削，实现两端面车削及杆部外圆车削两部进行,机床自动上料，极大地提高了车削加工效率，每个工件只需2min左右。车削外圆时必须严格

6、保证杆部直径尺寸，可以用压型下胎模型进行自检，减少检测时间。压型前对车削产生的毛刺必须彻底清除，以保证压型后表面质量。3.4头部加热及压型采用中频炉进行加热。首先启动冷却水系统，然后启动中频炉，将圆料的一端约3540mm放入电炉感应圈内加热，加热时间6090s,达到700C后取出压型。但加热温度不得高于750C。加热圆料时不允许有过热、过烧等锻造缺陷，过热、过烧的圆料不允许压型使用，加热后圆料不允许蘸水压型在摩擦压力机上进行，自制头部压型模具。批量压型前首先要进行试压型，以检查其下料尺寸、模具等是否符合要求，试压合格后方可批量压型。压型时要冲满，标记清晰，圆销表面不得有裂纹、发现裂纹的要及时挑

7、出。3.5调质采用现有的保护气氛网带炉生产线进行淬火加热，淬火装炉温度为840C，保温温度为84010C，保温时间为3040min,淬火剂温度不大于30C，工件淬火后的硬度应大于45HRC。采用具备风扇的75kw回火炉进行回火加热。自制了淬火筐及回火筒，用于装盛扁孔圆销。回火温度为300C350C，保温时间为120150min,保温结束后立即出炉空冷。回火硬度规定为3035HRC。3.6探伤采用磁粉探伤机进行逐件连续湿法探伤，探伤部位为两端面以外的全部外表面。3.7发黑采用带加热装置的碱性除油槽、内衬防腐装置的酸洗槽、带有电加热装置的发黑槽、浸油槽及清洗槽进行发黑处理。按照溶液的合适配比、溶液温度和浸液时间进行操作，扁孔圆销表面氧化膜均匀呈黑色，不允许呈现红棕色或红色氧化斑点。4结语40Cr扁孔圆销是铁路货车用新型制动圆销，造修需求量大。我公司按此工艺已批量生