[发明专利]铁路车辆用车钩钩舌的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路车辆用车钩钩舌的锻造方法。

技术背景

车钩是用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的车辆部件。车钩由钩头，钩身、钩尾三个部分组成、车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销，锁提销，钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾。为了实现挂钩或摘钩，使车辆连接或分离，车钩具有以下三种位置，也就是车钩三态：锁闭位置——车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转开的位置，两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置；开锁位置——即钩锁铁被提起，钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置，摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的车分开；全开位置——即钩舌已经完全向外转开的位置。因此，车钩钩舌是铁路车辆上车钩的重要组成部分。

目前16型、17型车钩钩舌原为E级钢铸造钩舌，随着我国铁路建设重载提速的完成，铸钢钩舌因铸造工艺的固有因素，无法避免存在气孔、缩松、夹杂、裂纹等缺陷，而这些缺陷的存在对铁路车辆重载高速运行构成潜在安全隐患。并且车钩从设计至今一百多年，形状没作任何改动，以前仅从材料牌号作了一些调整，但车辆运行的环境发生了根本的变化，运行速度达到120公里，载重普遍达到70吨，一般货物列车牵引力10000吨，大秦线货物列车牵引力达20000吨。当初的设计参数也应随运行的环境变化而变化。目前运行的货车情况看，主要存在车钩断裂，车钩脱钩等问题。因此如何解决这些问题已是非常迫切的事。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组织细密、高强韧性、疲劳性能良好的铁路车辆用车钩钩舌的锻造方法，解决现有铸钢车钩钩舌存在气孔、缩松、夹杂及裂纹、使用寿命短等缺陷。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：提供一种铁路车辆用车钩钩舌的锻造方法，其要点是包括下列步骤：

(1)备料，得到一定长度的坯料；

(2)加热制坯，经下料得到的坯料加热后在自由锻型砧上进行自由锻，使坯件进行初步变形，得到形状和尺寸近似铁路车辆用车钩钩舌体的毛坯；

(3)模锻成型，制坯后的毛坯加热后放入终锻模膛内，在锻模的作用下整体终锻成形状和尺寸合乎要求的铁路车辆用车钩钩舌体坯件；

(4)切边，用切边机切出四周多余的边料；

(5)热处理，对铁路车辆用车钩钩舌体坯件进行正火处理；

(6)初加工，机加工去除铁路车辆用车钩钩舌体锻造余量和拔模斜度；

(7)热处理，对初加工后的铁路车辆用车钩钩舌体进行调质处理，即淬火后回火，再进行油冷；

(8)抛丸，对铁路车辆用车钩钩舌体进行抛丸处理，除去铁路车辆用车钩钩舌体上的氧化皮；

(9)探伤，探测铁路车辆用车钩钩舌体内部的裂纹或缺陷；

(10)机加工，通过机加工序工出铁路车辆用车钩钩舌上的弧形面、钩舌挂钩和钩舌本体上的孔以及其它需要进行机加工的地方。

步骤(1)备料所述的材料为：35CrMo，投料重量72kg，原材料为Φ160棒料，且下料尺寸Φ160cm×456cm。该35CrMo有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达500℃。选择下料尺寸Φ160cm×456cm，既可以达到完全充满型腔同时可以减少材料的浪费。

步骤(2)加热制坯的加热温度不超过950～1150℃，锻造温度范围850～1150℃。

步骤(3)模锻成型的加热温度不超过950～1150℃。

步骤(5)热处理即正火处理，将铁路车辆用车钩钩舌体坯件加热至Ac3或Accm以上30～50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却。

步骤(7)热处理，淬火温度为830～870℃，然后进行油冷，回火温度500～650℃，再进行油冷。

铁路车辆用车钩钩舌结构复杂，装配要求高，产品尺寸公差最高±1，拔模斜度不大于1.2°，在结构上，中间孔腔可不锻出，增加的重量对车钩的性能影响不大。16吨锤上锻造，无顶杆机构，型腔深，拔模斜度加大到7°，采用机加去除拔模斜度，有尺寸公差的地方也进行机加。因此可锻性好，在锻造过程中可采用整体模锻方式，锻造后再进行机加工，达到所需的形状和尺寸。

以16号铁路车辆用车钩钩舌为例，本发明与铸钢车钩钩舌的力学性能比较如下：