[发明专利]一种公路、铁路盆式支座金属结构件的成型方法

说明书

技术领域

本发明属于一种金属材料的加工成型技术，尤其涉及一种公路、铁路盆式支座金属结构件的成型方法。

背景技术

一直以来公路、铁路桥梁盆式橡胶支座的主要金属结构件都是采用传统、落后的小冶炼工艺铸造生产，该工艺技术的相对落后导致能耗高、成品率低、铸件内部缺陷率高、制造效率低，每吨钢水的成件率只有60-70％，而成品铸件的加工余量又占到加工成品件的30％以上，可想而知，得到的一件成品材料的消耗有多大！且由于传统铸造工艺制件的表面极不规则，机加工效率极低，机加工刀具消耗也很大，无形之中，对人力物力都是极大的浪费。

铸造工艺的生产规范一件铸造件的生产周期最少要20小时以上，所以生产量低下，已满足不了当今生产力高速发展的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种公路、铁路盆式支座金属结构件的成型方法，其将现今国际、国内较先进的模锻设备和工艺应用到对公路、铁路盆式支座金属结构件的成型方法中，可以取得巨大的经济效益和社会效益，对该领域的金属材料的成型技术是一场革命，改变了传统的工艺方法，是全新的理念。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种公路铁路盆式支座金属结构件的成型方法，其方法步骤如下：

1)将模块坯料在超声波加热炉中加热到1150℃；

2)取出，在振动设备上除掉氧化皮；

3)然后放进事先固定在热模锻压力机上的模具内，在热模锻压力机上按锻件投影面积施以11100-13000N/cm²的压力锻压成型。

所述的锻压成型至少经预锻、终锻两锻成型；经预锻、中锻、终锻三锻成型更佳。

本发明公路铁路盆式支座金属结构件的成型方法克服了传统铸造工艺的一些不足之处，可以快速高效的加工成型公路、铁路桥梁、大型建筑工程广泛应用的盆式橡胶支座金属结构件。

本发明的优点是：

1)一种公路铁路盆式支座金属结构件成型方法的新改革，可以完全取代小冶炼工艺生产的铸造件，且工艺益于掌握，利于推广。

2)本发明公路铁路盆式支座金属结构件的成型方法较之现有铸造工艺技术，在同等设备及能耗的情况下，可提高成型效率几百倍。

3)材料利用率、成品率极高，机加工效率比较铸造件可成倍提高，机加工所用刀具寿命可提高十倍以上，从而实现了节能、低耗、高效率。

4)节约钢材，节约能源，极大地提高了机加工效率。同时锻件本身较之铸造件的抗疲劳强度、抗屈服强度及表面抗腐蚀能力都有较明显的提高因此该工艺符合目前我们国家提倡的节能降耗和可持续发展的战略方针。

具体实施方式

本发明公路铁路盆式支座金属结构件的成型方法，其方法步骤如下：

1)将模块坯料放在超声波加热炉中加热到1150℃，此为该材料最合适的锻造成型温度；

2)取出，在振动设备(多种类型的振动设备均可实现)上除掉氧化皮；

3)然后将处理过的模块坯料放进事先固定在热模锻压力机上的模具内，在热模锻压力机上按锻件投影面积施以11100-13000N/cm²的压力进行分段式锻压，直至满足模块坯料的成型要求。

由于锻件投影面积较大，需要至少经预锻、终锻两段式锻压锻压成型。实践摸索中，对这些公路铁路盆式支座金属结构件(尤其对较大构件来说)应施以三锻成型为佳，既预锻、中锻、终锻。而一台热模锻压力机只能设置一个工位，难以满足实施三锻成型的工艺，而采用多台热模锻压力机又要增加巨额设备投入，且占据大量空间及人力，故本发明人采用了自己的独特设计：一套模具具有一个阴模三个阳模，在成型过程中配有两台操作机(机械手)，顺序动作，两次快换阳模，全部动作过程在三到五分钟内即可完成，从而实现了单机、单工位，坯料一次加热三锻成型的独特工艺方法，该方法较之铸造工艺同等能耗设备情况下提高效率几百倍，因为按照铸造工艺的生产规范一件铸造件的生产周期最少要20小时以上，而锻造工艺的锻件成型过程只有三到五分钟。又因该工艺采用的是封闭式模锻工艺材料利用率达到95％以上，成品率几乎100％(排除锻压过程设备故障的情况下)，锻件内部无缺陷率100％，同时制件尺寸精度高加工余量极小，并且按照工艺要求和机加工规范锻造件非工作表面无需加工余量-这样该锻造件的机加工效率比较铸造件可提高三到五倍，因为同等规格的铸造件一件加工时间要三个小时左右，而锻造件一件的加工时间只用不到一个小时，并且机加工所用刀具寿命可提高十倍以上。

另外，由本发明公路铁路盆式支座金属结构件的成型方法锻造的构件较铸造工艺成型的的构件性能更优良，其许用应力[σ]＝110-120MPa，抗屈服强度为345Mpa；而铸造件的许用应力为[σ]＝100-110Mpa，抗屈服强度为270Mpa。