一种轨枕浇注钢模及成型方法与流程

1.本发明涉及铁路工务段附属设备制造领域，具体为一种轨枕浇注钢模及成型方法。


背景技术：

2.轨枕是铁路工务段常见附属设备，用于支撑铁路钢轨并对钢轨位置进行限位确定。早期的轨枕采用枕木，目前已经被混凝土浇注轨枕替代。混凝土轨枕具有易于流水线制作、耐腐蚀、寿命长的优点。在制作混凝土轨枕时一般是将混凝土注入成型模具中一体浇注成型，因此需要用于轨枕的定型模具。图16示出了一种轨枕的侧面视图（上）和顶视图（下），从轨枕的顶视图可看出轨枕呈两端宽中间略窄的不规则形状，从其顶视图可看出上方具有用于支撑定位钢轨的定位凹陷。
3.在现有技术中，一般对于单体的轨枕浇注钢模制作方法采用一体冲压成型。该工艺虽然可以制作符合要求的轨枕浇注钢模，但由于轨枕由混凝土浇注且内部需要铺设钢筋，其重量较重，进而轨枕浇注钢模的主体需要采用较厚的钢板制作否则无法承受浇注时的重量。实际应用中钢板的厚度一般达到5mm以上甚至10mm，钢板的较大厚度导致一体冲压所需设备的参数很高，能满足要求的设备价格十分昂贵导致加工成本比较高。因此需要对轨枕浇注钢模的成型方法工艺进行相应改进，以达到节省加工成本的目的。
4.目前现有技术中已有轨枕浇注钢模公开：通过检索公开号“cn216328997u”名称为“一种铁道轨枕钢模模具”的发明专利中，公开了一种铁道轨枕钢模模具，可以对多个单体钢模模具堆叠放置同时浇注，节约场地并且制作效率较高。但该现有技术中的单体模具是整体一体结构设计，虽然一体性较好，但由于所浇注的轨枕切面较多，导致一体成型模具加工难度较大，因此需要对模具的结构进行改进，便于加工制造。同时该对比文件也并未公开针对该钢模的具体成型方法。
5.因此，在本领域范围内提出一种便于加工制造的轨枕浇注钢模及成型方法具有较大的意义。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种轨枕浇注钢模，具有和轨枕外形匹配的浇注空间，由中壳体以及一对边壳体拼接形成，边壳体通过对称拼接在中壳体两端；中壳体由对向设置的中壳体立面和中壳体顶面相连形成内凹空间一；边壳体由对向设置的边壳体顶面和边壳体立面相连形成内凹空间二，中壳体以及一对边壳体拼接后内凹空间一和内凹空间二连通形成浇注空间；边壳体顶面上具有向浇注空间内凹陷的承轨槽；边壳体相对中壳体部分连接端拼板。
7.进一步地，边壳体顶面和边壳体立面连接有连接斜面一，边壳体顶面和中壳体顶面连接有连接斜面二。
8.进一步地，承轨槽由承轨槽板和边壳体顶面焊接拼接形成，承轨槽板由承轨槽板
底板和承轨槽板侧板连接形成，承轨槽板底板、承轨槽板侧板和边壳体顶面焊接拼接。
9.还提出一种成型上述轨枕浇注钢模的方法，所述中壳体以及一对边壳体均分别由整块平面钢板通过折弯机折弯成型，其中中壳体成型是先在钢板上根据所述中壳体立面和中壳体顶面尺寸描绘各个面的边线后对中壳体立面和中壳体顶面外周边切割完成形成中壳体折弯坯料，以中壳体折弯坯料上的中壳体立面和中壳体顶面重合边为弯折边弯折形成中壳体；其中边壳体成型是先在钢板上根据所述边壳体顶面、边壳体立面、连接斜面一以及连接斜面二尺寸描绘各个面的边线后对各个面的外周边切割，并将连接斜面二和连接斜面一重合边l1切割形成边壳体折弯坯料；分别以边壳体顶面和连接斜面一重合边为弯折边弯折以及以连接斜面一和边壳体立面重合边为弯折边弯折，再以连接斜面二和边壳体顶面重合边为弯折边弯折后将重合边l1焊接；完成所述全部面的弯折后将端拼板和边壳体侧面焊接拼接，将承轨槽板和边壳体顶面焊接拼接形成承轨槽后最终成型边壳体；将一对边壳体焊接拼接在中壳体两侧形成具有浇注空间的轨枕浇注钢模。
10.进一步地，在以边壳体顶面和连接斜面一重合边为弯折边弯折之前对该重合边进行部分切割后再进行弯折，弯折后再将该切割部分焊接。
11.进一步地，在形成边壳体折弯坯料过程中，下料时先根据承轨槽板底板、承轨槽板侧板尺寸在边壳体顶面和连接斜面一上描绘承轨槽板底板、承轨槽板侧板边线，再将整个承轨槽板底板、承轨槽板侧板切割后形成边壳体折弯坯料；在边壳体完成所述全部面的弯折后形成承轨槽缺口，用切割下的承轨槽板底板、承轨槽板侧板焊接封堵承轨槽缺口形成承轨槽。
12.进一步地，在形成边壳体折弯坯料过程中，下料时先根据承轨槽板底板、承轨槽板侧板尺寸在边壳体顶面和连接斜面一上描绘承轨槽板底板、承轨槽板侧板边线，将承轨槽板侧板切割并将承轨槽板底板三边切割留下一条和连接斜面一重合边不切割形成边壳体折弯坯料；在边壳体完成所述全部面的弯折后将承轨槽板底板沿未切割的边弯折后与边壳体顶面和连接斜面一相邻边焊接拼接，然后将承轨槽板侧板和承轨槽板底板以及边壳体顶面焊接拼接形成承轨槽。
13.进一步地，在将连接斜面二和边壳体顶面重合边为弯折边弯折后时保持弯折力同时将重合边l1焊接。
14.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：本发明涉及的轨枕浇注钢模采用两端边壳体和中间壳体拼接形成，便于轨枕浇注钢模的加工制造，可将边壳体和中间壳体分别加工完成后再通过拼接部s拼接，使得整体更加易于加工且组装灵活。采用折弯工艺对轨枕浇注钢模进行加工成型，在保证基本效率前提下降低了加工成本，并且节约了加工材料。
附图说明
15.图1：实施例一及实施例二的立体视图；图2：实施例一的底视图（从浇注空间方向观察）；图3：轨枕浇注钢模下料示意图一；图4：轨枕浇注钢模折弯过程一；
图5：轨枕浇注钢模折弯过程二；图6：轨枕浇注钢模折弯过程三；图7：轨枕浇注钢模折弯过程四；图8：轨枕浇注钢模下料示意图二；图9：轨枕浇注钢模折弯过程五；图10：轨枕浇注钢模折弯过程六；图11：轨枕浇注钢模折弯过程七；图12：中壳体下料示意图；图13：中壳体下料折弯示意图；图14：轨枕浇注钢模折弯过程八；图15：轨枕浇注钢模折弯过程九；图16：背景技术中轨枕结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例一：轨枕浇注钢模。
18.如图1-图2所示，具有和轨枕外形匹配的浇注空间3，其特征在于：由中壳体2以及一对边壳体1拼接形成，边壳体1通过对称拼接在中壳体2两端；中壳体2由对向设置的中壳体立面21和中壳体顶面22相连形成内凹空间一32；边壳体1由对向设置的边壳体顶面13和边壳体立面11相连形成内凹空间二31，中壳体2以及一对边壳体1拼接后内凹空间一32和内凹空间二31连通形成浇注空间3；边壳体顶面13上具有向浇注空间3内凹陷的承轨槽15；边壳体1相对中壳体2部分连接端拼板16。
19.由于一对边壳体1其外形结构尺寸是一致的，因此在加工制造过程中可以对边壳体1进行统一加工制造。边壳体1是近似楔形，将其单独加工可以采用折弯工艺加工降低加工难度，而整体对模具加工则无法采用折弯工艺加工。中壳体2是规则的，其可以冲压也可以折弯加工。在边壳体1和中壳体2加工完毕后，将一对边壳体1和中壳体2对称拼接形成整个模具。分体拼接还使得模具的组装更加灵活，如批量加工出现个别边壳体1或者中壳体2不符合工艺要求，可以用其他对应部分替换拼接形成模具，而整体加工如出现质量瑕疵则需整体报废，如此避免材料浪费。并且，如边壳体1和中壳体2的宽度和高度匹配即可拼接，因此可以采用同一中壳体2拼接不同边壳体1形成整体长度不一的模具，组装灵活性较高。
20.在本实施例中边壳体顶面13和边壳体立面11连接有连接斜面一12，边壳体顶面13和中壳体顶面22连接有连接斜面二14，以进一步形成符合要求的浇注空间3。
21.进一步地，承轨槽15由承轨槽板4和边壳体顶面13焊接拼接形成，承轨槽板4由承轨槽板底板41和承轨槽板侧板42连接形成，承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42和边壳体顶面13焊接拼接。将承轨槽板4和边壳体顶面13也采用拼接形成承轨槽15，进一步降低了边壳体的加工难度，即可以对边壳体1和承轨槽板4均分别折弯加工后再进行焊接拼接，如此加
工难度再次降低。并且该承轨槽板4用料可以从边壳体1的折弯下料时切割获取，进一步节省材料。
22.实施例二：轨枕浇注钢模的成型方法。
23.如图12和图13所示，所述中壳体2以及一对边壳体1均分别由整块平面钢板通过折弯机折弯成型，其中中壳体2成型是先在钢板上根据所述中壳体立面21和中壳体顶面22尺寸描绘各个面的边线后对中壳体立面21和中壳体顶面22外周边切割完成形成中壳体折弯坯料a，以中壳体折弯坯料a上的中壳体立面21和中壳体顶面22重合边为弯折边弯折形成中壳体2；如图3或者图8所示，其中边壳体1成型是先在钢板上根据所述边壳体顶面13、边壳体立面11、连接斜面一12以及连接斜面二14尺寸描绘各个面的边线后对各个面的外周边切割，并将连接斜面二14和连接斜面一12重合边l1切割形成边壳体折弯坯料b。下料描绘各个面的边线即是和成型后的钢模展开成平面后各个面具有的轮廓和尺寸相对应的，具体确定在平面钢板上各个面的尺寸轮廓可以根据所需加工成型的钢模各个面确定。
24.如图9-图11所示，分别以边壳体顶面13和连接斜面一12重合边为弯折边弯折以及以连接斜面一12和边壳体立面11重合边为弯折边弯折，再以连接斜面二14和边壳体顶面13重合边为弯折边弯折后将重合边l1焊接；完成所述全部面的弯折后将端拼板16和边壳体1侧面焊接拼接，将承轨槽板4和边壳体顶面13焊接拼接形成承轨槽15后最终成型边壳体1。在弯折过程中，具体的弯折顺序并无特殊要求，但优选先弯折成型连接斜面一12和边壳体立面11后再弯折成型连接斜面二14较为合理。因为最终连接斜面二14需要和其邻接的重合边l1焊接，先成型连接斜面一12和边壳体立面11则可以弯折成型连接斜面二14后将重合边l1搭接后进行焊接，加工工序较为简单；并且对于连接斜面二14的弯折角度也被成型后的连接斜面一12和边壳体立面11确定，弯折过程更加精准。
25.如图14和图15，在完成连接斜面二14的弯折成型并完成重合边l1焊接后，会相对重合边l1产生一定区域的冗余如图虚线部分所示，优选地应当将该部分切除。当然由于内部浇注空间已成型，不切除该部分并不影响钢模使用。但切除后外形更加规整，且利于钢模的相互堆叠。
26.如图1和图2所示，将一对边壳体1焊接拼接在中壳体2两侧形成具有浇注空间3的轨枕浇注钢模。
27.进一步地，如图3或图8所示，在以边壳体顶面13和连接斜面一12重合边为弯折边弯折之前对该重合边进行部分切割后再进行弯折切割部分如图3或者图8中边壳体顶面13上粗实线所示部分，弯折后再将该切割部分焊接。之所以对弯折边进行部分切割，是为了保证弯折边不至于过长，使得弯折后成型更加规整。弯折成型后该切割部分的焊接优先在浇注空间3的外部进行焊接，可以尽量减少因为焊接部分对于浇注轨枕产生的毛刺飞边。
28.承轨槽15形成过程可以采用两种方式。一种如图8-11以及图14、图15，下料时先根据承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42尺寸在边壳体顶面13和连接斜面一12上描绘承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42边线，再将整个承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42切割后形成边壳体折弯坯料b；在边壳体1完成所述全部面的弯折后形成承轨槽缺口15a，用切割下的承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42焊接封堵承轨槽缺口15a形成承轨槽15。即整体将承轨槽15封堵所需的承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42挖空切除后，在所有面均弯折成型后将切割下来
的承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42对承轨槽缺口15a进行封堵。相比于下料是对承轨槽15不进行任何切割后将承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42可以是分体也可以是整体置于浇注空间3内形成承轨槽15的方式，在挖空之后通过弯折形成的承轨槽缺口15a即相对浇注空间3内凹，如此即可在浇注空间3外部进行封堵即可形成内凹的承轨槽15。外部的封堵后丹姐相比于内部放置焊接，即便封堵时超出一定的范围，由于在浇注空间3外部，不影响内凹的承轨槽15的形成，对于超出部分进行切割即可，这样对于封堵的材料下料要求降低；并且封堵后焊接也在浇注空间3外部可以尽量减少因为焊接部分对于浇注轨枕内凹的承轨槽15部分产生的毛刺飞边。而且封堵的材料可以从切割的余料中获取，节省了材料成本。
29.一种如图3-7以及图14、图15在形成边壳体折弯坯料b过程中，下料时先根据承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42尺寸在边壳体顶面13和连接斜面一12上描绘承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42边线，将承轨槽板侧板42切割并将承轨槽板底板41三边切割留下一条和连接斜面一12重合边不切割形成边壳体折弯坯料b；在边壳体1完成所述全部面的弯折后将承轨槽板底板41沿未切割的边弯折后与边壳体顶面13和连接斜面一12相邻边焊接拼接，然后将承轨槽板侧板42和承轨槽板底板41以及边壳体顶面13焊接拼接形成承轨槽15。即在下料时对于将承轨槽15封堵所需的承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42不完全切割，只切割全部的承轨槽板侧板42和承轨槽板底板41的三条边，留下一条和连接斜面一12重合边不切割，将改边作为弯折边，在所有面弯折后将该承轨槽板底板41以该弯折边进行弯折封堵承轨槽缺口15a，再将剩余未封堵的部分用承轨槽板侧板42封堵如图6、7所示。该方式不必将所有承轨槽板底板41、承轨槽板侧板42切割，节省了加工时间。而且对于最终封堵形成承轨槽15时弯折边部分不需要焊接，是需要对封堵接触的边焊接，进一步节省加工时间，并且进一步减少了承轨槽15部分产生的毛刺飞边。
30.对于端拼板16形成过程，可以根据边壳体1在全部弯折成型后，对边壳体1相对中壳体2的一侧部分利用匹配的钢板进行弯折封堵焊接如图1和图2。也可以采用如图8、图11、图14所示，在下料时对端拼板16部分切割切割边如图8的端拼板16粗实线部分，在形成如图11所示的边壳体后在如图14所示将端拼板16弯折并焊接，最后将剩余部分对用匹配的钢板封堵焊接。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种轨枕浇注钢模，具有和轨枕外形匹配的浇注空间（3），其特征在于：由中壳体（2）以及一对边壳体（1）拼接形成，边壳体（1）通过对称拼接在中壳体（2）两端；中壳体（2）由对向设置的中壳体立面（21）和中壳体顶面（22）相连形成内凹空间一（32）；边壳体（1）由对向设置的边壳体顶面（13）和边壳体立面（11）相连形成内凹空间二（31），中壳体（2）以及一对边壳体（1）拼接后内凹空间一（32）和内凹空间二（31）连通形成浇注空间（3）；边壳体顶面（13）上具有向浇注空间（3）内凹陷的承轨槽（15）；边壳体（1）相对中壳体（2）部分连接端拼板（16）。2.如权利要求1所述的一种轨枕浇注钢模，其特征在于：边壳体顶面（13）和边壳体立面（11）连接有连接斜面一（12），边壳体顶面（13）和中壳体顶面（22）连接有连接斜面二（14）。3.如权利要求2所述的一种轨枕浇注钢模，其特征在于：承轨槽（15）由承轨槽板（4）和边壳体顶面（13）焊接拼接形成，承轨槽板（4）由承轨槽板底板（41）和承轨槽板侧板（42）连接形成，承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）和边壳体顶面（13）焊接拼接。4.一种成型如权利要求3所述的轨枕浇注钢模的方法，其特征在于：所述中壳体（2）以及一对边壳体（1）均分别由整块平面钢板通过折弯机折弯成型，其中中壳体（2）成型是先在钢板上根据所述中壳体立面（21）和中壳体顶面（22）尺寸描绘各个面的边线后对中壳体立面（21）和中壳体顶面（22）外周边切割完成形成中壳体折弯坯料（a），以中壳体折弯坯料（a）上的中壳体立面（21）和中壳体顶面（22）重合边为弯折边弯折形成中壳体（2）；其中边壳体（1）成型是先在钢板上根据所述边壳体顶面（13）、边壳体立面（11）、连接斜面一（12）以及连接斜面二（14）尺寸描绘各个面的边线后对各个面的外周边切割，并将连接斜面二（14）和连接斜面一（12）重合边l1切割形成边壳体折弯坯料（b）；分别以边壳体顶面（13）和连接斜面一（12）重合边为弯折边弯折以及以连接斜面一（12）和边壳体立面（11）重合边为弯折边弯折，再以连接斜面二（14）和边壳体顶面（13）重合边为弯折边弯折后将重合边l1焊接；完成所述全部面的弯折后将端拼板（16）和边壳体（1）侧面焊接拼接，将承轨槽板（4）和边壳体顶面（13）焊接拼接形成承轨槽（15）后最终成型边壳体（1）；将一对边壳体（1）焊接拼接在中壳体（2）两侧形成具有浇注空间（3）的轨枕浇注钢模。5.如权利要求4所述轨枕浇注钢模成型方法，其特征在于：在以边壳体顶面（13）和连接斜面一（12）重合边为弯折边弯折之前对该重合边进行部分切割后再进行弯折，弯折后再将该切割部分焊接。6.如权利要求5所述轨枕浇注钢模成型方法，其特征在于：在形成边壳体折弯坯料（b）过程中，下料时先根据承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）尺寸在边壳体顶面（13）和连接斜面一（12）上描绘承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）边线，再将整个承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）切割后形成边壳体折弯坯料（b）；在边壳体（1）完成所述全部面的弯折后形成承轨槽缺口（15a），用切割下的承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）焊接封堵承轨槽缺口（15a）形成承轨槽（15）。7.如权利要求5所述轨枕浇注钢模成型方法，其特征在于：在形成边壳体折弯坯料（b）过程中，下料时先根据承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）尺寸在边壳体顶面（13）和连接斜面一（12）上描绘承轨槽板底板（41）、承轨槽板侧板（42）边线，将承轨槽板侧板（42）切割并将承轨槽板底板（41）三边切割留下一条和连接斜面一（12）重合边不切割形成边壳体折弯坯料（b）；在边壳体（1）完成所述全部面的弯折后将承轨槽板底板（41）沿未切割的边弯
折后与边壳体顶面（13）和连接斜面一（12）相邻边焊接拼接，然后将承轨槽板侧板（42）和承轨槽板底板（41）以及边壳体顶面（13）焊接拼接形成承轨槽（15）。8.如权利要求5或7所述轨枕浇注钢模成型方法，其特征在于：在将连接斜面二（14）和边壳体顶面（13）重合边为弯折边弯折后时保持弯折力同时将重合边l1焊接。

技术总结
一种轨枕浇注钢模及成型方法，具有和轨枕外形匹配的浇注空间，由中壳体以及一对边壳体拼接形成，边壳体通过对称拼接在中壳体两端；中壳体由对向设置的中壳体立面和中壳体顶面相连形成内凹空间一；边壳体由对向设置的边壳体顶面和边壳体立面相连形成内凹空间二，中壳体以及一对边壳体拼接后内凹空间一和内凹空间二连通形成浇注空间；边壳体顶面上具有向浇注空间内凹陷的承轨槽；边壳体相对中壳体部分连接端拼板。轨枕浇注钢模采用两端边壳体和中间壳体拼接形成，便于轨枕浇注钢模的加工制造，采用折弯工艺对轨枕浇注钢模进行加工成型，在保证基本效率前提下降低了加工成本，并且节约了加工材料。且节约了加工材料。且节约了加工材料。


技术研发人员：罗林
受保护的技术使用者：罗林
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/12