用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法及其制得的弹性夹与流程

本发明涉及客运专线道岔技术领域，尤其是涉及一种用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法及其制得的弹性夹。

背景技术：

相关技术中，铁路提速客运专线道岔采用较多的基本轨内侧扣压方式主要是弹片和销钉的方式、楔形调整式弹片扣压两种。然而，采用弹片销钉扣压方式时，由于受基本轨与at轨高差的限制，加之弹片后端受底板限位，弹片容易变形过大而造成弹片和销钉强度不足，甚至发生损伤和折断现象。采用楔形调整式弹片扣压，可以避免弹片销钉扣压方式出现的弹片和销钉折断问题，并且扣压持久，安全可靠，但增加的楔形块及其锁闭结构使安装维护较为繁琐，且采用大锤敲打楔形块将弹片抬高的安装方式会对楔形块造成一定的损伤。由于客运专线道岔高平顺性、高安全性、低维修工作量的运营特点，弹片-销钉式、楔形调整式弹片均难以满足使用要求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法，该方法工艺简单，操作方便且可以保证制得的弹性夹尺寸精确，扣压力稳定可靠。

本发明的另一个目的在于提出了一种根据上述制造方法制得的弹性夹。

根据本发明第一方面的用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法，包括以下步骤：对圆柱形的下料件进行一次煨弯以得到大致呈v形的待压件；沿垂直于所述待压件所在的平面的方向对所述待压件进行冲压以得到冲压件；在所述冲压件的邻近其两个自由端的外侧对所述冲压件进行二次煨弯，得到所述弹性夹，其中所述弹性夹的两端之间的距离沿其延伸方向先减小、后增大。

根据本发明的用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法，通过采用煨弯成型工艺，可使得弹性夹的尺寸更加精确且可保持弹性夹的金属纤维的连续性，从而可以使得弹性夹的扣压力持久、安全可靠，满足客运专线道岔的使用要求。

另外，根据本发明的用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法还可以具有如下步骤：

根据本发明的一些实施例，对所述下料件进行一次煨弯之前，还包括：将所述下料件的中部加热，其中所述待压件的弯曲部分位于所述下料件的所述中部。

具体地，所述下料件的所述中部的加热长度为l，所述l满足：150mm≤l≤200mm，加热温度为t，所述t满足：800℃≤t≤850℃。

进一步地，对二次煨弯后的工件进行热处理，所述热处理方法包括以下步骤：在第一温度t1下对所述工件进行预热；将预热后的所述工件在第二温度t2下加热；将加热后的所述工件进行油冷；将油冷后的所述工件在第三温度t3下回火。

根据本发明的一些实施例，所述热处理之后，还包括：将热处理后的工件进行表面防腐处理，得到所述弹性夹。

具体地，所述第一温度t1满足：600℃≤t1≤650℃，所述第二温度t2满足：860℃≤t2≤880℃，所述第三温度t3满足：490℃≤t3≤500℃。

根据本发明的一些实施例，对所述冲压件进行二次煨弯之前，还包括：切除所述冲压件的飞边。

根据本发明第二方面的用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法制得的弹性夹，包括：大致呈u形的头部；两个腰部，所述两个腰部分别与所述头部的两个自由端相连，且所述两个腰部朝向远离所述头部的方向逐渐靠近；以及两个尾部，所述两个尾部分别与所述两个腰部的自由端相连，且所述两个尾部朝向远离所述头部的方向逐渐远离。

具体地，所述两个尾部之间的夹角为α，所述α满足：29°≤α≤32°。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法的下料件；

图2是对图1中所示的下料件进行一次煨弯后得到的待压件；

图3是对图2中所示的待压件进行冲压后得到的冲压件；

图4是对图3中所示的冲压件切除飞边后得到的切除飞边后的冲压件；

图5是对图4中所示的切除飞边后的冲压件进行二次煨弯的示意图；

图6是根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹的制造方法制得的弹性夹的俯视图；

图7是图6中所示的用于客运专线道岔的弹性夹的主视图。

附图标记：

弹性夹100，

头部1，腰部2，尾部3，煨弯模具4，

下料件10，待压件20，冲压件30，切除飞边后的冲压件40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法。其中，弹性夹100可以用在客运专线道岔上，但不限于此。

参照图1-图5，根据本发明第一方面实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法，包括以下步骤：

对圆柱形的下料件10进行一次煨弯以得到大致呈v形的待压件20(如图2所示)，其中，下料件10可以为圆钢例如热轧弹簧钢等，但不限于此；

沿垂直于待压件20所在的平面的方向对待压件20进行冲压以得到冲压件30(如图3所示)，例如，待压件20可以配合冲压模具进行一次冲压成型；

在冲压件30的邻近其两个自由端(例如，图5中的右端)的外侧对冲压件30进行二次煨弯，得到弹性夹100，其中弹性夹100的两端(例如，图5中的上端和下端)之间的距离沿其延伸方向先减小、后增大。例如，参照图5并结合图6，可以将煨弯模具4放在冲压件30的邻近冲压件30的右端处，煨弯模具4包括两个煨弯部，两个煨弯部分别位于冲压件30的两个自由端的远离这两个自由端中心的一侧(即外侧)，两个煨弯部逐渐靠近以对冲压件30进行煨弯，此时弹性夹100的上下两端之间的距离在从左向右的方向上，先减小、后增大。由此，可使得弹性夹100的扣压力大、安全可靠且便于安装。

例如，参照图1并结合图2，在制造过程中，可以先对圆钢等下料件10进行一次煨弯得到大致呈v形的待压件20，然后使用冲压模具沿垂直于上述待压件20所在的平面方向对待压件20进行冲压，得到冲压件30，再在上述冲压件30的邻近其右端的外侧对冲压件30进行二次煨弯，得到弹性夹100。由此，采用煨弯成型工艺，可以保证弹性夹100的尺寸精度，避免过多的加热次数造成弹性夹100表面脱碳层厚度超出相关标准的要求，同时可保持弹性夹100的金属纤维组织的连续性，从而可以保证弹性夹100提供的扣压力稳定可靠。

根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法，通过采用煨弯成型工艺，可使得弹性夹100的尺寸更加精确且可保持弹性夹100的金属纤维的连续性，从而可以使得弹性夹100的扣压力持久、安全可靠，满足客运专线道岔的使用要求。

根据本发明的一些实施例，对下料件10进行一次煨弯之前，还包括：将下料件10的中部加热，其中待压件20的弯曲部分位于下料件10的中部。例如，参照图1并结合图2，对下料件10的中部进行加热后，再对下料件10进行一次煨弯。具体地，下料件10的中部的加热长度为l，l满足：150mm≤l≤200mm，加热温度为t，t满足：800℃≤t≤850℃。其中加热长度l和加热温度t的具体数值可以根据实际要求调整。例如，加热长度l可以进一步满足：l＝180mm，加热温度t可以进一步满足：t＝820℃。由此，便于对下料件10进行煨弯，且可以使得下料件10得到充分利用，节约材料成本。

进一步地，用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法还包括步骤：对二次煨弯后的工件进行热处理。其中，热处理方法包括以下步骤：在第一温度t1下对工件进行预热；将预热后的工件在第二温度t2下加热；将加热后的工件进行油冷；将油冷后的工件在第三温度t3下回火。

具体地，第一温度t1满足：600℃≤t1≤650℃，第二温度t2满足：860℃≤t2≤880℃，第三温度t3满足：490℃≤t3≤500℃。例如，第一温度t1可以进一步满足：t1＝650℃，第二温度t2可以进一步满足：t3＝870℃，第三温度t3可以进一步满足：t3＝500℃。由此，延长了预热时间，缩短了工件在高温区停留的时间，提高了弹性夹100的结构强度，并将弹性夹100表面脱碳层控制在0.04mm以下，使得弹性夹100可以满足客运专线例如高速客运专线道岔的使用性能要求。

根据本发明的一些实施例，热处理之后，还包括：将热处理后的工件进行表面防腐处理，得到弹性夹100。由此，可以提高弹性夹100的耐腐蚀性，从而可以延长弹性夹100的使用寿命，提高客运专线道岔的安全性。

根据本发明的一些实施例，对冲压件30进行二次煨弯之前，还包括：切除冲压件30的飞边。例如，可以利用压力机将冲压件30的飞边切除，其中切除飞边后的冲压件40如图4所示。由此，可使得冲压件30的边缘更加平整，整体线条更加流畅，便于对冲压件30进行二次煨弯处理。

下面参照图1-图5描述根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法的一个具体实施例。

根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法，包括以下步骤：

对圆柱形的下料件10的中部加热，加热长度l满足：l＝180mm，加热温度t满足：t＝8200℃；

将加热后的圆柱形下料件10配合模具进行一次煨弯以得到大致呈v形的待压件20；

沿垂直于上述待压件20所在的平面的方向配合冲压模具对上述待压件20进行一次冲压成型以得到冲压件30；

利用压力机将上述冲压件30的飞边切除；

在模具的作用下对切除飞边后的冲压件40进行二次煨弯成型；

对二次煨弯成型后的工件进行热处理，其中热处理方法包括以下步骤：在650℃下行预热；将预热后的工件在870℃下热；将加热后的工件进行油冷；将油冷后的工件在500℃下回火；

将热处理后的工件进行表面防腐处理，得到根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100。由此，下料件10经锻压成型、余热啃边、热处理、表面防腐处理后，可以制得弹性夹100。

根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法，弹性夹100的成型工艺主要包括三个阶段：第一阶段为加热下料件10例如圆钢工件后进行u形煨弯；第二阶段为配合冲压模一次冲压成型，并利用压力机进行余热切边；第三阶段为二次煨弯成型。由此，采用三次加热成型的工艺，可以保证弹性夹100的尺寸精度，避免过多的加热次数造成弹性夹100表面脱碳层厚度超出相关标准的要求，同时可保持弹性夹100的金属纤维组织的连续性，从而可以保证弹性夹100提供的基本轨内侧扣压力稳定可靠。

根据本发明第二方面实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法制得的弹性夹100，包括：大致呈u形的头部1、两个腰部2以及两个尾部3。

具体地，如图6所示，两个腰部2分别与头部1的两个自由端(例如，图6中的右端)相连，且两个腰部2朝向远离头部1的方向逐渐靠近。两个尾部3分别与两个腰部2的自由端(例如，图6中的右端)相连，且两个尾部3朝向远离头部1的方向逐渐远离。

例如，在6的示例中，弹性夹100整体大致呈“∝”形，弹性夹100的头部1大致呈u形，两个腰部2的左端分别与头部1的两个开口端相连，两个腰部2在从左向右的方向上逐渐靠近。两个尾部3的左端分别与对应的腰部2的右端相连，两个尾部3在从左向右的方向上逐渐远离。其中，弹性夹100的两个尾部3可以形成为弧形等，但不限于此。

在安装时，可将弹性夹100的头部1扣住钢轨例如基本轨(图未示出)的底角，使用撬动工具撬开弹性夹100的两个尾部3，抬升其落入安装装置例如预张紧装置(图未示出)中，此时预张紧装置对弹性夹100的尾部3(即上述两个尾部3)施加了一个与弹性夹100头部1的扣压力平行的预压力，该预压力以预张紧装置支撑弹性夹100的腰部2的位置为支点，基于杠杆原理对弹性夹100的头部1形成下压力，对基本轨实现了扣压。结构简单，安装方便且扣压力大，安全可靠。

根据本发明的一些实施例，参照图6，两个尾部3之间的夹角为α，α满足：29°≤α≤32°。例如，参照图6，两个尾部3的自由端(即图6中的右端)的外边缘的延长线之间的夹角为α。其具体数值可以根据实际要求作适应性调整，例如，α可以进一步满足：α＝31.5°等。由此，便于安装且使弹性夹100在工作状态下不易掉落安装装置的支撑台而失效。

根据本发明的一些具体实施例，参照图7，弹性夹100的长度为a，长度a满足：302mm≤a≤305mm。例如，a可以进一步满足：a＝303mm等。由此，可使得弹性夹100适于与基本轨配合，从而可使得弹性夹100的位置稳定，提高弹性夹100的整体性能。

具体地，弹性夹100头部1的两个自由端(例如，图7中的左端)均具有斜度b，斜度b满足：1：20≤b≤1：17.6。例如，斜度b可以进一步满足：b＝1：17.6。每个尾部3均具有斜度c，斜度c满足：1：22≤c≤1：18。例如，斜度c可以进一步满足c＝1：18。

例如，参照图7，弹性夹100头部1的厚度在远离两个腰部2的方向(例如，图7中从右向左的方向)上逐渐减小，弹性夹100尾部3的厚度在远离腰部2的方向上(例如，图7中从左向右的方向)逐渐减小。其中头部1远离头部1的两个自由端的一端(例如，图7中的左端)的厚度为d，厚度d满足：8.5mm≤d≤9.5mm，其中，厚度d优选进一步满足：d＝9mm。弹性夹100腰部2的厚度为e，其中厚度e满足：13.5mm≤e≤15.5mm。可选地，厚度e可以进一步满足：14mm≤e≤15mm，例如，e＝14.7mm、e＝14.5m等。由此，根据弹性夹100各部位不同受力状况设置弹性夹100不同位置的厚度，调整弹性夹100受力支点的位置，从而可以增大弹性夹100的扣压力、降低应力，使得弹性夹100的受力状态好，工作稳定，满足客运专线道岔使用要求。

可以理解的是，弹性夹100腰部2的厚度与弹性夹100的长度可以根据弹性夹100的具体规格型号调整设计，本发明对此不作具体限定。

根据本发明的一些具体实施例，参照图6，两个尾部3的自由端的外边缘之间的间距为h，h满足：71mm≤h≤73mm。其中，h优选进一步满足：h＝73mm，由此，便于安装且使弹性夹100在工作状态下不易掉落安装装置的支撑台而失效。

可选地，每个尾部3的厚度从尾部3的内边缘朝向尾部3的外边缘的方向上逐渐减小。由此，便于安装工具夹住尾部3的外边缘，从而进一步地降低了弹性夹100的安装难度。

具体地，参照图6和图7，弹性夹100整体结构大体呈“∝”形，且中间厚，头部1和尾部3朝向远离腰部2的方向逐渐减薄，两个尾部3张开所呈夹角恒定，两个尾部3的边缘由内侧向外侧呈圆弧状减薄至极小的厚度。

根据本发明实施例的用于客运专线道岔的弹性夹100的制造方法制得的弹性夹100，头部1和尾部3等关键位置的尺寸精确，且可以保持弹性夹100的金属纤维的连续性，减小弹性夹100表面脱碳层的厚度，从而可以使得弹性夹100的扣压力持久、安全可靠，满足客运专线道岔的使用要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。