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随着铁路运输的发展,重轨应用越来越广泛,道岔钢轨跟端成形工艺对铁路运输安全具有重要影响。本文针对钢轨成形质量以及压机抗偏载问题,围绕道岔钢轨跟端成形的关键技术进行研究,主要研究内容如下: (1)本文在现有四工位道岔压机装备的基础上,创新设计了具有可切换工位的抗偏载压机结构,并提出锻造装备——50000kN锻造压机的功能要求、设计要求、模具设计、结构特点等关键技术指标。 (2)针对钢轨跟端成形特点,设计不同工位的模具结构,并借助有限元软件优化模具型腔,以达到钢轨成形无飞边或少飞边的目的。分析60AT钢轨跟端成形过程中,各工位制件的应力、应变、损伤值、温度场以及载荷变化情况,符合跟端成形的预设标准。 (3)基于Oyane韧性断裂准则,结合数值模拟分析,提出了利用损伤值判断钢轨跟端成形质量的一般方法。通过建立正交试验,改变不同工艺参数组合,得出影响钢轨跟端成形质量的相关结论,并对不同参数如何影响损伤峰值,以及影响成形质量的内在因素等作出具体分析,以达到减小材料损伤值的目的。 (4)通过实验结果与仿真结果进行对比,两种方式所获工件的各项参数大体一致,实验所获钢轨经过后续验证,未发现有材料开裂、充填不足等明显缺陷,达到了通过仿真设计实验的目的,进一步为AT钢轨跟端成形生产提供了理论依据。 本课题所研究的60AT钢轨跟端锻造成形工艺,对于提高道岔钢轨跟端成形质量具有实际生产的参考性。