专利名称：客运专线w形弹条加工用模具的制作方法
技术领域：
本发明为一种新型的客运专线W形弹条加工用模具，此模具生产的WX型弹条用在 WJ-7型和WJ-8型扣件上，这种扣件在高速铁路的有砟无挡肩混凝土轨道板上使用，可适应营运速率350公里/小时，很好地满足了高速铁路因速度提升而对扣件质量提高的要求。
背景技术：
目前，各企业的客运专线W形弹条的加工用模具结构大致相同，都是三道工序完成，但是模具的通用性差、合模不准确以及模具磨损严重成为了难点。本发明正是为了解决上述加工中的难题而提出的。
实用新型内容本发明的目的，主要为了解决现有技术成型与卸料中的难题，提供一种W形弹条加工用模具，采用这种新型的客运专线W形弹条用模具后，不仅可以实现各W形状弹条的通用，且该发明的模具合模精确，模具件磨损也能得到很大的改善。本发明解决上述技术问题的技术方案为一种客运专线W形弹条加工用模具，用于将长条状材料加工为W形弹条，包括压力机，其特征在于，还包括用于将长条状弹条两端折弯、中间凸起结构的第一工序模具，该第一工序模具设有上模和下模，所述上模的压料板113可在上固定板120与上中间板114内滑动，上成型轮 18和芯轴17插接在上轮固定座111中间，上轮固定座111滑动连接在上固定板120内，第一工序模具的下模包括两边凸模116和中间凸模117，与两边凸模116和中间凸模117螺接在凸模固定板112上，下成型轮16和芯轴17插接在下轮固定座19中间，下轮固定座19滑动连接在在下底板11内，以便使得第一工序成型尺寸可调；用于将第一工序模具加工件成型为W形的第二工序模具，该第二工序模具的上模包括上成型轮28和上芯轴29，插接在上轮固定座224上，上轮固定座224上端连接在止块 225上，上底板22两端连接有与下模轴承223相配合的推块221，第二工序下模包括凸模 210，定位板214与定位轮215连接在定位板固定座213上，下摇臂轮26与下芯轴27、轴承 223与轴承芯轴222固定连接在摇臂216上，摇臂216通过旋转轴219可旋转插接在支承座 217 上；用于将第二工序模具加工的工件加工成形的第三工序模具，所述第三工序模具的上模包括固定连接在凸模固定板311内的整体凸模37，中间凸模36连接在整体凸模37下中间部位，第三工序下模包括顶出器316，定出器316与整体凹模38、弹程凹模39、前肢凹模 310相滑动连接。进一步地，第一工序模具的压料板113与模柄118间设有可使压料板113弹起的弹簧119，在下底板11上螺接有防止成型过程下轮固定座19攒动的挡板110。进一步地，第二工序模具的凸模连接板211、凸模底座212与下底板21螺接，在下底板上还设有限制摇臂216垂直动作的限位支承座220。[0010]进一步地，第三工序模具的下底板31上连接有限制顶出器316的滑动行程的下连接板313，在顶出器316与下底板31之间设有顶起顶出器316的弹簧317，整体凹模38、弹程凹模39、前肢凹模310螺接在凹模固定板312内，定位板314与凹模固定板312螺接。 进一步地，所述第一、第二、第三工序模具的凸模和凹模的材料为YG15或YG20硬质合金模具钢。本发明的有益效果为，采用这种新型的客运专线W形弹条用模具后，实现了各W形状弹条的通用化要求，且该发明的模具合模精确，模具件磨损也能得到很大的改善。模具材料选择上具有优良的强度和韧性，不仅模具使用寿命达到100万次以上，而且还减去了因为模具磨损而引起调模料浪费的现象发生。
附图1是客运专线W形弹条用模具第一工序成型示意图。附图2是客运专线W形弹条用模具第二工序成型示意图。附图3a是客运专线W形弹条用模具第三工序成型的主视图；附图3b图3a的俯视图。附图4是W形弹条原料示意图。附图5a是客运专线W形弹条第一工序模具结构主视图；图5b是图5a俯视图；图5c是图5b中的A-A剖视图。图5a_5c中11.下底板，12.上底板，13.导柱座，14.导柱，15.衬套，16.下成型轮，17.上下芯轴，18.上成型轮，19.下轮固定座，110.挡板，111.上轮固定座，112.凸模固定板，113.压料板，114.上中间板，115.定位板，116.两边凸模，117.中间凸模，118模柄， 119.弹簧，120.上固定板。附图6a是客运专线W形弹条第二工序模具结构主视图；图6b是图6a的俯视图；图6c是图6a的左视图；图6d是图6b的A-A剖视图。图6a_6d中21.下底板，22.上底板，23.导柱座，24.导柱，25.衬套，26.下摇臂轮，27.下芯轴，28上成型轮，29.上芯轴，210.凸模，211.凸模连接板，212.凸模底座，213. 定位板固定座，214.定位板，215.定位轮，216.摇臂，217.支承座，218模柄，219.旋转轴， 220.限位支承座，221.上推块，222.轴承芯轴，223.轴承，224.上轮固定座，225.止块。附图7a是客运专线W形弹条第三工序模具结构主视图；图7b是图7a的俯视图；图7c是图7a的左视图。图7a_7c中31.下底板，32.上底板，33.导柱座，34.导柱，35.衬套，36.中间凸模，37.整体凸模，38.整体凹模，39.弹程凹模，310.前肢凹模，311.凸模固定板，312.凹模固定板，13.下连接板，314.定位板，315.调整块，316.顶出器，317.弹簧，318.模柄。
具体实施方式
[0031]客运专线W形弹条用模具属于热作模具，原料经过中频炉加热至1000°C -1030°C 再进行冲压，共三道冲压工序完成，各工序成型图见附图1、附图2及附图3。本发明具体实施方式
如下。本发明弹条原材料为直径为13mm < d < 14mm的65Si2MnA弹簧钢，切定尺后要求两端无马蹄状毛刺，长度士 1mm，见附图4。在压力机选用上，三道工序都是压弯成型， 通常在生产中压弯力是采用经验公式或经过简化的理论公式计算，由于是中频炉加热后再进行冲压，所以相应的压弯力也要减小一些。第一道工序为两端折弯、中间凸起结构的形状，压弯力计算公式，选用50吨冲床即可；第二道工序为W形件，压弯力计算公式同上，选用50吨冲床即可；第三道工序为普通压弯成型件，压弯力计算公式同上，选用80吨冲床即可。具体模具结构参见附图5a_7c。第一工序中，下模结构为，两边凸模116和中间凸模117与凸模固定板112螺接，下成型轮16和芯轴17插接在下轮固定座19中间，下轮固定座19在下底板11内可移动位置，滑动连接，目的是一序成型尺寸可调，挡板110直接螺接在下底板11上，作用是防止成型过程下轮固定座19攒动；上模结构为，压料板113在上固定板120与上中间板114内滑动连接，通过弹簧使之压缩、弹起，上成型轮18和芯轴17 插接在上轮固定座111中间，上轮固定座111在上固定板120内同样可移动位置，属滑动连接。第二工序中，下模结构为，凸模210、凸模连接板211、凸模底座212与下底板21螺接，定位板214与定位轮215螺接在定位板固定座213上，下摇臂轮26与下芯轴27、轴承 223与轴承芯轴222固定连接在摇臂216上，摇臂216再通过旋转轴219与支承座217插接，而限位支承座220限制摇臂216垂直动作；上模结构为，上成型轮28和上芯轴29与上轮固定座224插接，止块225螺接在上轮固定座224上端，上底板22两端螺接推块221。第三工序中，下模结构为，顶出器316与整体凹模38、弹程凹模39、前肢凹模310 相滑动连接，下连接板313是顶出器316的滑动行程，弹簧317在顶出器316下起到压缩、 顶起的作用，整体凹模38、弹程凹模39、前肢凹模310螺接在凹模固定板312内，定位板314 与凹模固定板312螺接；上模结构为，整体凸模37固定连接在凸模固定板311内，中间凸模 36螺接在整体凸模37下中间部位。因为三套模具合模时均依靠导柱、衬套进行导向，所以定位非常精确。该套模具的特点为，此套模具具有一模多用的特点，适用于多种W形的弹条使用。 (1)第一工序模具，上轮固定座111与下轮固定座19都可以移动位置，满足料的长短都可使用，两边凸模116根据料长短可更换备件。(2)第二工序模具，定位板214可在定位板固定座213内移动，料长短都可用。(3)第三工序模具，根据不同尺寸的W形弹条，可以更换中间凸模36、整体凸模37、整体凹模38、弹程凹模39、前肢凹模310来满足不同大小的尺寸成型。
在模具材料的选用上，成型部分模具块均选用YG15或YG20硬质合金模具钢，其洛氏硬度不小于HRC86，并且此材料具有优良的强度和韧性，不仅模具使用寿命达到100万次以上，而且还减去了因为模具磨损而引起调模料浪费的现象发生。附图5a_5c是客运专线W形弹条第一工序模具结构示意图，原料靠住定位板115， 同时下成型轮16也托着原料，此时冲床下行，压料板113与上成型轮18压住料向下走，通过两边凸模116、中间凸模117以及下成型轮16成型，接着冲床抬起，整个压弯动作结束。附图6a-6d是客运专线W形弹条第二工序模具结构示意图，第一工序成型后的工件放在定位轮215上面，两端直边与定位板214接触，冲床下行，上轮固定座224与上推块221同时下行，上轮固定座224上的上成型轮28与凸模210成中间形状，上推块221压住摇臂216 上的轴承223，使整个摇臂216随着旋转轴219的圆轨迹行走，此时下摇臂轮26向上走，与上成型轮28完成工件两侧成型，冲床到达下死点后返回上死点，整个动作完成。附图7a-7c 是客运专线W形弹条第三工序模具结构示意图，第二工序成型件靠住第三工序定位板314， 同时顶出器316托着料，冲床下行，中间凸模36、整体凸模37与顶出器316压住料向下走， 使料不攒动，最终中间凸模36、整体凸模37与整体凹模38、弹程凹模39、前肢凹模310使之压成型。冲床上行，顶出器3 16把成型后的工件顶出，整个动作结束。
权利要求1.一种客运专线W形弹条加工用模具，用于将长条状材料加工为W形弹条，包括压力机，其特征在于，还包括用于将长条状弹条两端折弯、中间凸起结构的的第一工序模具，该第一工序模具设有上模和下模，所述上模的压料板(113)可在上固定板(120)与上中间板(114)内滑动，上成型轮(18)和芯轴(17)插接在上轮固定座(111)中间，上轮固定座(111)滑动连接在上固定板(120)内，第一工序模具的下模包括两边凸模(116)和中间凸模(117)，与两边凸模 (116)和中间凸模(117)螺接在凸模固定板(112)上，下成型轮(16)和芯轴(17)插接在下轮固定座(19)中间，下轮固定座(19)滑动连接在在下底板(11)内，以便使得第一工序成型尺寸可调；用于将第一工序模具加工件成型为W形的第二工序模具，该第二工序模具的上模包括上成型轮(28)和上芯轴(29)，插接在上轮固定座(224)上，上轮固定座(224)上端连接在止块(225)上，上底板(22)两端连接有与下模轴承(223)相配合的推块(221)，第二工序下模包括凸模(210)，定位板(214)与定位轮(215)连接在定位板固定座(213)上，下摇臂轮 (26)与下芯轴(27)、轴承(223)与轴承芯轴(222)固定连接在摇臂(216)上，摇臂(216) 通过旋转轴(219)可旋转插接在支承座(217)上；用于将第二工序模具加工的工件加工成形的第三工序模具，所述第三工序模具的上模包括固定连接在凸模固定板(311)内的整体凸模(37)，中间凸模(36)连接在整体凸模 (37)下中间部位，第三工序下模包括顶出器(316)，定出器(316)与整体凹模(38)、弹程凹模(39)、前肢凹模(310)相滑动连接。
2.根据权利要求1所述的W形弹条加工用模具，其特征在于，第一工序模具的压料板 (113)与模柄(118)间设有可使压料板(113)弹起的弹簧(119)，在下底板(11)上螺接有防止成型过程下轮固定座(19)攒动的挡板(110)。
3.根据权利要求1或2所述的W形弹条加工用模具，其特征在于，第二工序模具的凸模连接板(211)、凸模底座(212)与下底板(21)螺接，在下底板上还设有限制摇臂(216)垂直动作的限位支承座(220)。
4.根据权利要求1或2所述的W形弹条加工用模具，其特征在于，第三工序模具的下底板(31)上连接有限制顶出器(316)的滑动行程的下连接板(313)，在顶出器(316)与下底板(31)之间设有顶起顶出器(316)的弹簧(317)，整体凹模(38)、弹程凹模(39)、前肢凹模 (310)螺接在凹模固定板(312)内，定位板(314)与凹模固定板(312)螺接。
5.根据权利要求3所述的W形弹条加工用模具，其特征在于，第三工序模具的下底板 (31)上连接有限制顶出器(316)的滑动行程的下连接板(313)，在顶出器(316)与下底板 (31)之间设有顶起顶出器(316)的弹簧(317)，整体凹模(38)、弹程凹模(39)、前肢凹模 (310)螺接在凹模固定板(312)内，定位板(314)与凹模固定板(312)螺接。
6.根据权利要求5所述的W形弹条加工用模具，其特征在于，所述第一、第二、第三工序模具的凸模和凹模的材料为YG15或YG20硬质合金模具钢。
专利摘要一种客运专线W形弹条加工用模具，用于将长条状材料加工为W形弹条，包括压力机，其特征在于，还包括用于将长条状弹条两端折弯、中间凸起结构的第一工序模具、用于将第一工序模具加工件成型为W形的第二工序模具和用于将第二工序模具加工的工件加工成形的第三工序模具，上述三种模具均设有上模和下模。本实用新型的客运专线W形弹条加工模具实现了生产各W形状弹条的通用化要求，且该发明的模具合模精确，模具件磨损也能得到很大的改善。
文档编号B21D37/10GK202162272SQ201120224788
公开日2012年3月14日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者张松琦, 王舒毅, 谢丽 申请人:北京铁科首钢轨道技术股份有限公司