铁路货车无间隙牵引装置—牵引杆生产工艺

铁路货车无间隙牵引装置—牵引杆生产工艺 铁路货车无间隙牵引装置—牵引杆生产工 艺 《铸造技术》5/2001.铁路货车无间隙牵引装置——牵引杆生产工艺 铁路货车无间隙牵引装置——牵引杆生产工艺 王春生 (齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161002) 摘要:牵;1杆是我国铁路货车急待开发的无间隙牵引装置中重要部件之一,着重介 绍其生产工艺,各种参数的选取,以厦如何 保证尺寸精度,内部密实度,机械性能等各种指标而采取的各项工艺措施;为枇量 生产牵引杆做好了前期准备. 关键词:牵引杆;铸造难点;工艺措施 中圄分类号:TG269文献标识码:A文章编号:1D00~36512001)05—0025—02 ResearchandDevelopmentontheManufacturingTechnologyofDrawing-barofSeamlessTractionDevice W~N'4GChun-st~m (QiqiharRailwayVeNcleCo,L1d,Q【qihar161002,China) Abstract:The"drawingbar"isone0fthemostkeyimportantpartsoftheseamlesstractiondevi cewhichisthetop prioritytobedevelopedforfreighttraininChina.T? spaperjsfocusedontheresearchn{themanufacturln@technol— ogyandselectionofvariousparametersandmeasurementstakens0astoensurethecharacterl sticssuchasdimension accuracy,internalsoliddensity,mechanicalperfommnceandpreparationforthebatchprodu ctionofthedrawingbar Keywords:Drawlngbar;Keypointsforfoundry;Technologymeasurement 1铸件结构及要求 牵引杆是铁路货车无间隙牵引装置中重要部件之 一 ,该件的两端结构与16号转动车钩钩尾结构相同, 可以实现不摘车翻转车辆卸货,如图1所示.牵引杆 可根据需要,调整长度,保证各种车型的联挂,由于牵 引杆替代车钩牵引的特殊性,要求该件有较高的尺寸 精度,有很好的理化性能,在保证内部密实度的基础 上,具有很高破坏强度,同时为了延长使用寿命,牵引 杆的布氏硬度必须符台有关技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 . 2 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的选取与生产工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2.1材料的选取 为了保证牵引杆上有很好的理化性能,较高的破 坏强度,决定采用美国铁道学会AAR标准中E级钢, 其化学成分符合AARM-201技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ,该件经淬火+ 回火后,其机械性能必须大于或等于表1的规定. 表1E级钢的机械性能 Tab,1PropertiesofEgradesteel 2.2生产工艺方案 由于牵引杆两端为球面结构,并且与转动套相配 台,尺寸精度要求较高,销孔与球面的相对位置也有尺 寸公差控制,杆身为箱体结构,只有4个38n1m×100 1Tln'l的扁销孔与体腔相连,清砂非常困难,为此决定采 收稿日期~20014}6-281修订日期120014}7一l1) 作者简介:王春生,工程师. 用从德国IMF公司引进的树脂砂铸钢件生产 3牵引杆铸造工艺难点分析 3.1牵引机两端为球面结构,该球面不加工,并且采 用整体转动样板进行检测,同时销孔与球面的相对位 置对检测有相当大地影响.为此在 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时要有工艺措 施确保该处的尺寸精度及形位公差. 3.2牵引杆杆身为箱形结构,长度1500ram左右, 四周壁厚27mrn.在杆身两端设计有38rnrn×10Inm 的扁销孔与体腔相连,该结构不易出砂,内腔的芯铁, 冷铁不易清除,因此内腔芯子如何定位才能保证壁厚 均匀,在不放芯铁的情况下,如何保证芯子强度,成为 工艺设计的难点. 3.3根据STDE6071"无间隙牵引杆铸造标准"要 求,牵引杆的内部密度等级A剖面必须?3级,其他及 杆身剖面?4级,如图2所示.为此实现标准中的要 求,必须尽量减少夹砂,气孔,缩孔,缩松及钢液中的夹 杂物对内部密实度的影响. )3.4由于牵引杆杆身较长,在各生产工序及热处理过 程中极易产生变形,导致形位公差超差,影响使用效 果.为此必须采取有效的工艺措施控制牵引杆的变 形. 3.5根据长期的生产经验,E级钢在凝固过程中所产 再加上树脂砂退让性较差, 生的热应力要大于低碳钢, 收缩过程中所产生的收缩应力也很大,两种应力叠加 是E级钢铸件易产生裂纹的关键所在,尤其是不经过 热处理的铸件,冷热敏感性更强,在生产工艺流程中, 过冷或局部过热都会导致铸件裂纹的产生. 一 25— 《铸造技术}5/2001铁路货车无间隙牵引装置——牵引杆生产工艺 图1牵引杆结构 Fig.1Structureofdmwkagbar 圈2牵引杆密实度等级标准 Fig.2Densitygradeofdrawingbar 3.6为了延长牵引杆的使用寿命,无间隙牵引杆标准 中对表面硬度有具体要求,即淬火+回火后,布氏硬必 须达到HB241—311,为此在制定热处理工艺时,既要保 证机械性能又要保证表面硬度. 4工艺措施及铸造缺陷的防止 4.1提高尺寸精度的工艺措施 【1)在牵引杆的两端设计球面整体芯,为确保两 端的球面度及尺寸精度和销孔芯与球面体芯的位置公 差,采用工序样板控制相对位置,同时销孔芯与球面整 体芯上下箱的芯头要设计定位结构,见图3. (2)由于牵引杆杆身的细长结构,为防止芯子变 形.内腔芯子从中心分为两部分,一端由30inn2x100 mm销孔爬出芯头,上下箱采用瑚Fllrll销孔定位,同 时采用芯撑控制壁厚,见图3. (3)由于冒口及开边面对斜面角度影响很大,必 须采取加工的方式保证斜面角度尺寸. 4.2防止夹砂,缩孔,缩松的工艺措施 (1)牵引杆生产工艺研制开发初期,浇注系统由 杆身引入,生产后期在对铸件x射线探伤时发现,内 浇口与铸件的联接区域内部密实度为5级,从X射线 底片上可明显观察到有缩松和夹杂存在.为了防止浇 注过程中钢液冲刷芯子引起夹砂,内浇口由两端引入, 设计底返式浇口.浇注系统由耐火材料砖管,异形内 浇口座组成.并配置浇口箱一次浇注4件.该系统可 实现平稳充型,有利于尘砂上浮,同时可减轻内浇口对 母体内在品质的影响,浇注系统,见图4. (2)在牵引杆的两端及杆身布置4个明冒口,在 不放冷铁的情况下,保证铸件的内部密实度,同时具有 集砂,排气的作用,进一步提高内在品质. 4.3防止裂纹的工艺措施 (1)根据E级钢材质的特点,牵引杆浇注到打箱 的时应>4h,降低凝固过程中的铸造应力. (2)去除浇冒口应采取热切的方式,同时增加预 热处理工序,改变其铸态组织,使其在以后的工艺流程 中,减轻裂纹倾向. (3)在结构工艺设计时,要注意圆角过渡,尤其是 一 26一 圈3芯子结构 Fig3StructureofCOl'e 圈4浇注系统 Fig4GattingSystem 浇口及冒口与铸件联接,圆角不宜过小. (4)由于E级钢可焊性能较差,铸件缺陷焊补时 为此应采取低合金焊条 如操作不当易产生焊补裂纹, 进行等强度焊补,同时铸件缺陷应清理干净,焊补前对 缺陷进行预热,焊补后保温.尤其是在冬季更要注意 过冷或过热对铸件的冲击. 4.4热处理 (1)为了保证牵引杆具有良好的综合力学性能及 表面硬度,根据长期生产经验,热处理工艺曲线,见图 5.同时采用燃气正火炉进行正火,淬火时严格控制水 温.(2)铸件 淬火后根据 AARM-201 标准要求,8 h内必须回 火,回火采用 电加热炉,确 刊,I1'r懈2-3小叶?寸m:H小I 图5热处理工艺曲线 Fig.5Curveofheattreatment 保炉内温度technique 均匀,避免牵引杆硬度取点出现较大偏差. (3)牵引杆铸造缺陷尽可能在热处理前清除,如 果在"淬火+回火"后进行超标准焊补处理,根据要求 必须进行回火处理,每次回火对硬度指标影响很大 导致某区域的硬度达不到规定的要求. 5效果及检测 上述工艺措施实施后,牵引杆的尺寸精度,外表品 质及内在品质基本上达到了技术标准中的要求,检测 结果如下: (1)杆身壁厚经解剖测量为(27?3.5)mill,最厚 为29.5mm,最薄27.5Fllrll,太部分壁厚为28mm,同 时剖面经外观检测,不存在可见的缩孔及缩松 (2)经磁粉探伤检测,除在扁销孔外边缘发现微 小的毛细裂纹以外,牵引杆的内外表面没有发现任何 裂纹,而扁销孔外边缘微小的毛细裂纹也可以通过增 加圆角解决. (3)根据SID标准E6071对牵引杆进行x射线 无损检测验证,A,B,C,D各剖面内部密实度达到2级 萼 爵 一 《铸造技术)5/2oot经验交流 ? 经验交流ExperienceExchange? 反击式破碎机板锤新材质ZG40Cr3Si2Mn2MoV钢的探讨 田小萍,王成佳 (唐山水泥机械厂,河北唐山063020) 摘要:针对反击式破碎机采用高锰钢板锤寿命短的现妾.研制了1种z(;40cr3s2M【】 2的板锤,其使用寿命是高锰钢板锤的3倍: 介绍了其研制工艺. 关键词:ZG40Cr3Si2Mn2MoV;板锤:I艺 中图分类号:TG269文献标识码:B文章编号:1000—8365{2001)05~9027-01 NewMaterialZG40Cr3Si2lVht2M0VofPlatHammerUsedinImpactCrusher TIANXiao-ping,W.~NGCheng-jia cTangshealCefrlerttMachineryPlantlTangsheal063020lChina) 1问题提出 反击式破碎机是冶金,建材,化工等行业中常用的 1种破碎设备.板锤是其主要易损件.目前国内多数 厂家均采用传统的高锰钢制造,只有少数厂家采用合 金钢制造,但工作时多数板锤并不承受非常强烈的冲 击作用,不能使高锰钢充分加工硬化,是韧性有余而硬 度不足,故其寿命普遍不高.视其所破碎的物料不同, 寿命短则4--5h,长则一般不超过3个月.使设备经 常停机,更换板锤,消耗了大量金属,造成了人力,物力 的很大浪费,影响了生产率的提高,所以研制新的板锤 用钢已迫在眉艟. 2反击式破碎机的工作条件和失效形式 反击式破碎机常用于二段破碎和一段破碎中,软 硬度的矿石,所以并不承受太强烈的冲击.但工作条 件还是很恶劣的,故要求板锤用钢既要有相当的韧性, 又要有一定的硬度,二者达到最佳配合.根据有关资 料提出r硬度HRC>45,冲击韧性n>45J/cm2的目 标.板锤的主要失效形式是正常磨损和断裂.主要磨 损形式是凿削和犁削.高锰钢不能充分加工硬化.投 有较高的硬度抵挡物料的凿削和犁削作用,虽不发生 断裂(正常状态),但寿命普遍不高. 3新钢种的成分设计 根据我国国情,本着既保证材料获得满意的机械 性能,又能最大限度地控制材料成本,在国外资料的启 迪下,决定研制G4OCr3Si2Mn2M,钢. 其设计的化学成分,见表l. 表1ZG40Cr3Si2Mn2MoV钢的化学成分% 4试棒的熔炼及制作 4.1试棒熔炼是在60中频感应电炉中进行的.不 氧化法冶炼,出炉温度l560,l590? 4.2采用水玻璃石英砂铸造基尔试棒,浇注温度 l500?,清砂,切割成?0mm×210mm的试棒取样 化验成分,试棒实际化学成分,见表2. 表2基尔试棒的化学成分 炉欢CSMnCrNoVSP i035i-43i073270480.200o240.030 2045i25I103400.16022013400035 4.3试棒制做成11mm×11mm×55mm的尺寸,热处 理后磨削至10rrffnX10mm×55mm,先做冲击试验;然 图6脚)解剖剖面照片 Fig6ThepI-~ces0fABCDsection 以上,杆身不同方向的各剖面达到4级以上.满足了标 准中所规定的要求. (4)最高硬度为ttB306,最低为Ht~265,符合标准. (5)参考美方所提供的图纸.制作了9种量规,在9 塑 图7杆身解剖剖面照片 Fig7Thephotoesofbarbodydi~ectlen 种量规检测中.只有整体转动量规在检测两端球面时, 球面出现微小偏差,上弧和下弧测量间隙不一致,这主 要是受上部冒口收缩影响所致,在以后批量生产中可通 过调整反变形加以解决. 27