一种三工位成型模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路道岔尖轨领域，特别地，涉及一种三工位成型模具。
【背景技术】
[0002]国内高速、提速和大多数普速铁路道岔尖轨均采用非对称断面钢轨制造，与铁路线路标准轨连接就要求连接段加工成标准轨形，于是产生了非对称断面钢轨热模锻压尖轨，最终将非对称断面钢轨锻压成150mm长的过渡段部分，450mm长的标准断面钢轨。
[0003]无缝线路是当今轨道结构的一项重要新技术。无缝线路尖轨跟端采用焊接方式将尖轨与导轨相连，设计时由于目前工艺水平限制，尖轨跟端焊接位置设置于两岔枕中间位置。实际使用过程中由于尖轨的转辙角较大，列车对尖轨的冲击力大，尖轨尖端易于磨耗、损伤、侧弯等病害。无缝线路中尖轨寿命明显低于与其对接的基本轨。通常情况，尖轨使用一段时间后需要更换，但与其对焊的导轨还可以继续使用。目前尖轨更换会连同其后的导轨一同更换。若有跟端成型段长度加长的尖轨产品，更换尖轨时可以直接将导轨保留。采用此种尖轨可以节省成本，减少线路维护工作量，减少线路焊接次数。若导轨上设置有胶结绝缘，则可以减少胶结绝缘工序。
[0004]国内道岔厂家设备能力均按满足现有钢轨跟端成型段长度锻压成型而配置，现有钢轨跟端锻压成型压力机最大吨位为5000t左右，成型段加长后，若整体一次成型，模具型腔纵向不封闭，成型后钢轨端头会必然存在料头，成型段长度达到1050mm，则模具型腔必然要大于1050mm，并且包含料头的长度，模具长度过长，成型的钢轨长度过长，变形金属量大，金属变形抗力剧增，设备吨位不够。
[0005]为实现铁路现代化和跨越式发展，适应运速的提高、运量的增长、运行平稳安全性和舒适性的要求，综合各种因素，迫切需要开发非对称断面钢轨跟端锻压段长度加长的产品，因此，设计一种能实现生产出加长的钢轨跟端产品三工位成型模具具有非常重要的意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于公开一种三工位成型模具，包括依次串联设置的预锻轨腰型腔、预锻轨肢型腔以及终锻型腔；
[0007]所述预锻轨肢型腔包括第一上模以及与所述第一上模相匹配且设置在其正下方的第一下模；沿其长度方向所述第一上模包括第一上模段以及与所述第一上模段依次串联且为可拆卸式的第二上模段或者第三上模段，所述第一上模段为由第一级台阶段、过渡连接段以及与所述第一级台阶段之间的最大落差为5mm-10mm的第二级台阶段依次串联形成的台阶式结构，所述第一级台阶段的长度为390-440mm，其型腔面包括沿其宽度方向依次并列设置的第一平面、凸面以及第二平面，所述第一平面与所述第二平面之间的落差为2mm-4mm，所述凸面与所述第二平面的最大落差为;所述过渡连接段的长度为50mm-100mm ;所述第二级台阶段的长度为450-500mm ;所述第二上模段型腔面的倾斜度为11.5°，所述第三上模段型腔面的倾斜度为7.8° ;
[0008]所述终锻型腔包括第二上模以及与所述第二上模相匹配且设置在其正下方的第二下模；所述第二上模以及所述第二下模上分别设有呈凹腔形状且相对设置的第一过渡部位以及第二过渡部位，所述凹腔处分别设有与所述第一过渡部位相匹配且为可拆卸式的第一预锻镶块或者第一终锻镶块以及与所述第二过渡部位相匹配且为可拆卸式的第二预锻镶块或者第二终锻镶块。
[0009]以上技术方案中优选的，所述第一预锻镶块以及第一终锻镶块均包括左右平行设置且均为平面的第一左表面和第一右表面、均与所述第一左表面垂直设置且均为平面的第一下表面和第一后表面、与第一过渡部位的型腔槽底面相配合且从左至右由al面和bl面串联形成的第一上表面以及从左至右由Cl面和dl面串联形成的且与所述第一后表面相对设置的第一型腔面，在所述第一预锻镶块中所述Cl面与所述第一左表面之间的夹角为77°，在所述第一终锻镶块中所述Cl面与所述第一左表面之间的夹角为81° ;
[0010]所述第二预锻镶块以及第二终锻镶块均包括左右平行设置且均为平面的第二左表面和第二右表面、均与所述第二左表面垂直设置且均为平面的第二上表面和第二后表面、与第二过渡部位的型腔槽底面相配合且从左至右由a2面和b2面串联形成的第二下表面以及从左至右由c2面和d2面串联形成的且与所述第二后表面相对设置的第二型腔面，在所述第二预锻镶块中所述c2面与所述第二左表面之间的夹角为77°，在所述第二终锻镶块中所述c2面与所述第二左表面之间的夹角为81°。
[0011]以上技术方案中优选，所述第一预锻镶块、第一终锻镶块、第二预锻镶块以及第二终锻镶块均通过高强度螺钉固定在所述终锻型腔内。
[0012]以上技术方案中优选，所述预锻轨腰型腔、预锻轨肢型腔以及终锻型腔的总长度为1360-1420mm ;所述预锻轨腰型腔的最大宽度为205_210mm，其上型腔顶部内表面到下型腔底部内表面的距离比预锻跟端轨中轨底的最大宽度大于等于40mm。
[0013]应用本实用新型的三工位成型模具，具有以下有益效果:
[0014](I)本实用新型的三工位成型模具包括依次串联设置的预锻轨腰型腔、预锻轨肢型腔以及终锻型腔，整体结构精简；预锻轨肢型腔内第一上模中的第二上模段与所述第三上模段均为可拆卸结构，且终锻型腔内的第一预锻镶块、第一终锻镶块、第二预锻镶块以及第二终锻镶块均采用可拆卸安装结构，便于适应两次锻压过程中三工位成型模具的组装，实用性强；预锻轨肢型腔内的第一上模采用一定的台阶式结构，避免第二段在第二步锻压过程中进行轨底展宽。
[0015](2)本实用新型中第一预锻镶块、第一终锻镶块、第二预锻镶块以及第二终锻镶块的结构精简，且能很好地满足两次锻压过程对其型腔的不同要求，节省成本；第一预锻镶块、第一终锻镶块、第二预锻镶块以及第二终锻镶块均通过高强度螺钉固定在模具型腔内，安装和拆卸方便，实用性强且稳定性好。
[0016](3)本实用新型中所述预锻轨腰型腔、预锻轨肢型腔以及终锻型腔的总长度为1360-1420mm，预锻轨腰型腔的最大宽度为205_210mm，其上型腔顶部内表面到下型腔底部内表面的距离比预锻跟端轨中轨底的最大宽度大于等于40mm，满足实现本实用新型方法生产加长钢轨跟端产品的需求，实用性强。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1是通过本实用新型优选实施例1的三工位成型模具进行锻压得到的钢轨跟端广品的结构不意图；
[0020]图2是本实用新型优选实施例1中三工位成型模具的侧视图；
[0021]图3是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中第一上模段的俯视图；
[0022]图31是图3的A向视图；
[0023]图32是图3的B-B剖视图；
[0024]图4是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中第三上模段的俯视图；
[0025]图41是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中第三上模段的后视图；
[0026]图5是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中第二上模段的后视图；
[0027]图6是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中终锻型腔内第二上模的第一过渡部位以及第一预锻镶块的局部结构示意图；
[0028]图61是图6中第一预锻镶块的结构示意图；
[0029]图62是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中终锻型腔内第二预锻镶块的结构示意图；
[0030]图7是本实用新型优选实施例1三工位成型模具中终锻型腔的第二下模的结构示意图；
[0031]图71是图7的F-F局部断面图；
[0032]01-预锻跟端，011-第一段，012-第二段，013-第三段，02-终锻跟端，021-第四段，022-第五段；
[0033]1-预锻轨腰型腔，2-预锻轨肢型腔，21-第一上模，211-第一上模段，2111-第一级台阶，21111-第一平面，21112-凸面，21113-第二