一种异型轨成型模具及其成型方法与流程

1.本发明涉及成型模具技术领域，特别是涉及一种异型轨成型模具及其成型方法。


背景技术：

2.尖轨作为铁路道岔的重要部件，主要用于实现对列车轨道线的转换，用于将列车转换至正线或侧线方向。尖轨原材通常为非对称断面at钢轨或对称断面标准钢轨，其一端需采用热模锻造的方式成型为不同轨型的对称断面标准钢轨，从而实现与其他标准钢轨的联结，行业称之为异型轨，其结构上主要由成型段、过渡段及原材段组成，其中过渡段与原材段根据产品结构不同在采用相同轨型的条件下，会出现不同的长度区间组合。
3.现有用于制备异型轨的模具结构一般采用的是一体式的结构，其特点为每种结构产品都需要设计全套一体式模具，但此种结构会导致工作繁复，原材材料消耗大，设计制造周期长，模具采购、存放、维护及使用成本较高的缺点，从而不利于降本增效。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种异型轨成型模具，包括相互配合的上模和下模，所述上模和下模设置为相互对称的结构；所述下模包括下模导向段、下模过渡段和下模成型段，所述下模导向段、下模过渡段和下模成型段依次相互连接，形成整体异形轨成型结构。
5.可选的，所述下模过渡段与模具主体采用可拆卸连接，且下模过渡段设置为对应不同型号尺寸的标准件，通过根据不同尺寸型号的下模过渡段实现对不同型号的异型轨成型。
6.可选的，所述下模过渡段与模具主体采用梯形结构相互配合连接。
7.可选的，在下模的下模过渡段上设有限位导槽，在上模的下模过渡段上设有与限位导槽相匹配的限位导台。
8.可选的，所述限位导槽和限位导台设置为相互配合的梯形结构。
9.可选的，所述下模过渡段包括依次连接的第一截面段、第二截面段和第三截面段，所述第一截面段的横载面结构与下模导向段的横载面结构一致；所述第二截面段的横截面结构与轨件过渡段的横载面结构一致；所述第三截面段的横截面结构与下模成型段的横截面结构一致。
10.本发明还提供了一种异型轨的成型方法，包括以下步骤：
11.步骤一、组装如上述所述的异型轨成型模具：根据所需成型的异型轨的不同型号尺寸，选择对应的下模过渡段并对上述所述的通用模块化异型整体成型模具进行组装；
12.步骤二、对上模和下模的配合位置及间隙进行校对：对上模和下模进行合模以确认上模和下模的配合位置与间隙，核准后打开上模和下模；
13.步骤三、成型：将加热完成的轨件的一端放入一工步模具中完成轨件成型段与轨件过渡段轨腰增高成型，形成轨底高差；对上模和下模进行开模，使完成轨底高差的轨件退出，再将轨件横移后放入二工步模具的相同位置；合模，完成轨件过渡段高差及轨底的进一
步整形；再次开模并将轨件退出，再将轨件横移至三工步模具相同位置处；合模，完成最终异型轨各部位整体成型。
14.可选的，所述步骤一中组装异型轨成型模具的具体过程如下：
15.组装时将下模过渡段分别与下模导向段和下模成型段采用梯形结构相互对齐，并通过螺栓将下模导向段、下模成型段和下模过渡段相互紧密连接后形成下模整体；
16.再将上模中的限位导台与下模中的限位导槽相互对齐，连接后保证上模和下模的下模过渡段接触面及型腔与下模导向段与下模成型段型腔平整联结，无大于0.2mm的突起或凹陷；
17.同时一工步、二工步及三工步上下模具通过螺栓按顺序分别固定安装在同一个上下模板上。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.(1)本发明提供的一种异型轨成型模具，通过将模具过渡段设置成可更换式结构，并将模具过渡段设置成具有多个不同尺寸的标准件，以使该异型轨成型模具在轨型前后接口相同的条件下，可根据异型轨过渡段的结构特点灵活调整活块内部型腔结构，提高模具对产品结构的适应性，可显著降低模具的开发与制造成本，提高新模具的开发与生产效率；通过将模具过渡段设置成模块化式结构，提高了该异型轨成型模具的可维护与维修性，延长模具的适应性与使用寿命，并使其具有维修成本低、周期短、资源消耗少等特点。
20.(2)本发明中通过将模具过渡段采用多面体梯形设置，通过多面体梯形等联结及上下限位内梯形导槽结构，可进一步改善锻造质量，提高模具的配合效率与准确度。
21.(3)本发明提供的一种异型轨的成型方法，通过将异型轨成型模具各个工步模块化过渡段与三个工步模具其余部分进行组合，使异型轨中的每个部位均能够应用该组合模具进行成型，可提高模具换修及成型效率。
22.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
23.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1是本发明实施例中一种异型轨成型模具的下模轴测示意图；
25.图2是应用本发明实施例中一种异型轨成型模具成型的轨件结构示意图；
26.图3是应用本发明实施例中一种异型轨成型模具成型时的状态示意图。
27.其中：
28.10、下模板，20、上模板，01、轨件成型段，02、轨件过渡段，03、轨件原材段，04、轨底，05、轨腰，06、轨头，2、导向段，3、过渡段，3.1、限位导槽，4、成型段。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点等能够更加明确易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精确比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施；本发明中所提及的若干，并非限于附
图实例中具体数量；本发明中所提及的
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前
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中
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后
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左
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右
’‘
上
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下
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顶部
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底部
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中部’等指示的方位或位置关系，均基于本发明附图所示的方位或位置关系，而不指示或暗示所指的装置或零部件必须具有特定的方位，亦不能理解为对本发明的限制。
30.本实施例:
31.参见图1所示，本发明提供了一种异型轨成型模具，包括相互配合的上模和下模，所述上模和下模设置为相互对称的结构；
32.所述下模包括下模导向段2、下模过渡段3和下模成型段4，所述下模导向段2、下模过渡段3和下模成型段4依次相互连接，形成整体异形轨成型结构。
33.可选的，为实现对不同型号的异型轨成型，所述下模过渡段3分别与下模导向段2和下模成型段4采用可拆卸连接，且下模过渡段3设置为对应不同型号尺寸的标准件，通过根据不同尺寸型号的下模过渡段3实现对不同型号的异型轨成型。此处优选：所述下模过渡段3与模具主体1优选采用梯形结构相互配合连接，以确保下模过渡段3分别与下模导向段2和下模成型段4之间相互连接的精度。
34.可选的，为实现上模和下模的精准配合连接，在下模的下模过渡段3上设有限位导槽3.1，在上模的下模过渡段3上设有与限位导槽3.1相匹配的限位导台，所述限位导槽3.1和限位导台优选设置为相互配合的梯形结构。
35.可选的，为使应用该异型轨成型模具所成型后的异型轨外表面平整，所述下模过渡段3包括依次连接的第一截面段、第二截面段和第三截面段，所述第一截面段的横载面结构与下模导向段2的横载面结构一致；所述第二截面段的横截面结构与轨件过渡段02的横载面结构一致；所述第三截面段的横截面结构与下模成型段4的横截面结构一致。
36.可选的，为便于该异型轨成型模具在成型时的固定，还包括上模板20和下模板10，上模板20和下模板10对该异型轨成型模具进行相对固定连接。
37.应用上述所述的异型轨成型模具对异型轨进行成型的具体过程如下：
38.步骤一、组装上述所述的异型轨成型模具：根据所需成型的异型轨的不同型号尺寸，选择对应的下模过渡段3并对上述所述的通用模块化异型整体成型模具进行组装；组装时将模块过渡段3分别与下模导向段2和下模成型段4采用梯形结构相互对齐，并通过螺栓将下模导向段2、下模成型段4和下模过渡段3相互紧密连接后形成下模整体；再将上模中的限位导台与下模中的限位导槽3.1相互对齐，连接后保证上模板20和下模板10的模块过渡段3接触面及型腔与导向段2与成型段4型腔平整联结，不大于0.2mm的错位；同时、三工步模具、二工步模具以及一工步模具通过螺栓按顺序分别固定安装在对应上下模板(如图3所示，为便于对三工步模具、二工步模具和一工步模具的相互连接，还设有上模板20和下模板10，三工步模具、二工步模具和一工步模具的上端同时与上模板20连接，三工步模具、二工步模具和一工步模具的下端同时与下模板10连接)上；
39.步骤二、对上模和下模的配合位置及间隙进行校对：对上模和下模进行合模以确认上模和下模的配合位置与间隙，核准后打开上模和下模；
40.步骤三、成型：将加热完成的轨件(如图3所示的轨件导向段03)的一端放入一工步模具中完成轨件成型段01与轨件过渡段02轨腰增高成型，形成轨底高差；对上模和下模进行开模，使完成轨底高差的轨件退出，再将轨件横移后放入二工步模具的相同位置；合模，完成轨件过渡段高差及轨底04的进一步整形；再次开模并将轨件退出，再将轨件横移至三
工步模具相同位置处；合模，完成最终异型轨各部位整体成型。
41.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种异型轨成型模具，其特征在于，包括相互配合的上模(20)和下模(10)，所述上模(20)和下模(10)设置为相互对称的结构；所述下模(10)包括下模导向段(2)、下模过渡段(3)和下模成型段(4)，所述下模导向段(2)、下模过渡段(3)和下模成型段(4)依次相互连接，形成整体异形轨成型结构。2.根据权利要求1所述的异型轨成型模具，其特征在于，所述下模过渡段(3)与模具主体(1)采用可拆卸连接，且下模过渡段(3)设置为对应不同型号尺寸的标准件，通过根据不同尺寸型号的下模过渡段(3)实现对不同型号的异型轨成型。3.根据权利要求2所述的异型轨成型模具，其特征在于，所述下模过渡段(3)与模具主体(1)采用梯形结构相互配合连接。4.根据权利要求3所述的异型轨成型模具，其特征在于，在下模(10)的下模过渡段(3)上设有限位导槽(3.1)，在上模(20)的下模过渡段(3)上设有与限位导槽(3.1)相匹配的限位导台。5.根据权利要求4所述的异型轨成型模具，其特征在于，所述限位导槽(3.1)和限位导台设置为相互配合的梯形结构。6.根据权利要求1-5任意一项所述的异型轨成型模具，其特征在于，所述下模过渡段(3)包括依次连接的第一截面段、第二截面段和第三截面段，所述第一截面段的横载面结构与下模导向段(2)的横载面结构一致；所述第二截面段的横截面结构与轨件过渡段(02)的横载面结构一致；所述第三截面段的横截面结构与下模成型段(4)的横截面结构一致。7.一种异型轨的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、组装如权利要求6所述的异型轨成型模具：根据所需成型的异型轨的不同型号尺寸，选择对应的下模过渡段(3)并对上述所述的通用模块化异型整体成型模具进行组装；步骤二、对上模(20)和下模(10)的配合位置及间隙进行校对：对上模(20)和下模(10)进行合模以确认上模(20)和下模(10)的配合位置与间隙，核准后打开上模(20)和下模(10)；步骤三、成型：将加热完成的轨件的一端放入一工步模具中完成轨件成型段(01)与轨件过渡段(02)轨腰增高成型，形成轨底高差；对上模(20)和下模(10)进行开模，使完成轨底高差的轨件退出，再将轨件横移后放入二工步模具的相同位置；合模，完成轨件过渡段高差及轨底(04)的进一步整形；再次开模并将轨件退出，再将轨件横移至三工步模具相同位置处；合模，完成最终异型轨各部位整体成型。8.根据权利要求7所述的异型轨的成型方法，其特征在于，所述步骤一中组装异型轨成型模具的具体过程如下：组装时将下模过渡段(3)分别与下模导向段(2)和下模成型段(4)采用梯形结构相互对齐，并通过螺栓将下模导向段(2)、下模成型段(4)和下模过渡段(3)相互紧密连接后形成下模(10)整体；再将上模(20)中的限位导台与下模(10)中的限位导槽(3.1)相互对齐，连接后保证上模(20)和下模(10)的下模过渡段(3)接触面及型腔与下模导向段(2)与下模成型段(4)型腔平整联结，无大于0.2mm的突起或凹陷；同时一工步、二工步及三工步上下模具通过螺栓按顺序分别固定安装在同一个上下模板上。

技术总结
本发明提供了一种异型轨成型模具及其成型方法，该异型轨成型模具包括相互配合的上模和下模，上模和下模设置为相互对称的结构且下模包括下模导向段、下模过渡段和下模成型段，下模导向段、下模过渡段和下模成型段依次相互连接，形成整体异形轨成型结构。该异型轨件成型方法包括：组装异型轨成型模具；将加热完成的轨件的一端放入一工步模具中完成轨件成型段与轨件过渡段轨腰增高成型，形成轨底高差；对上模和下模进行开模，使完成轨底高差的轨件退出，再将轨件横移后放入二工步模具的相同位置；合模，完成轨件过渡段高差及轨底的进一步整形；再次开模并将轨件退出，再将轨件横移至三工步模具相同位置处；合模，完成最终异型轨各部位整体成型。各部位整体成型。各部位整体成型。


技术研发人员：蒋荣国 张大伟 曾意军 蒋红亮 王雪刚
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：2022.10.24
技术公布日：2023/1/6