铁路货车专用拉铆钉的研制和力学性能探讨

发布日期:2017-03-09 15:37 访问次数:

铁路货车专用拉铆钉由铆钉和套环两部分组成,其铆接过程是用专用铆接工具将套环内部材料挤压并充满到铆钉的环槽中,使铆钉和套环形成密实的结合,由此产生永久性紧固力。它具有高的性能等级、高的夹紧力和抗剪切力,良好的疲劳和防松性能,所有这些保证了拉铆钉使用上的安全性和可靠性。

自2003年开始,多种铁路货车制造中陆续采用了拉铆钉技术。与此同时,为规范拉铆钉技术条件,铁道部也颁布了拉铆钉技术标准,现行标准是2007年修订版(简称“部现行标准”)。拉铆钉的研制涉及多个专业领域,在对进口拉铆钉进行分析研究的基础上,原创性地确定了研制拉铆钉用材料、几何尺寸、冷热加工工艺及加工工艺流程。与此同时,结合拉铆钉特点,并借鉴紧固件的研究方法,确定了影响拉铆钉可靠性和耐久性的重要性能指标种类和实验方法,最终研制出了达到进口拉铆钉技术水平的拉铆钉[1],其中一些重要研究数据成为铁道部拉铆钉标准中某些技术指标的确定依据。铁路货车专用拉铆钉是铁路货车连接紧固件,性能参数要求较高。广泛应用于铁路货车侧柱与侧墙的连接;脚蹬与侧梁的连接;下心盘与枕梁盖板、制动梁等的连接,用量很大。但由于国外生产厂家施行技术封锁,目前国内供货厂家很少,不但生产能力有限而且技术水平低。使供需矛盾突出,造成货源紧张,需要大量进口,价格昂贵。本课题主要通过对铁路货车专用拉铆钉结构特点和力学性能等关键质量特性的分析和对国内外多种铆钉、套环加工方案的比较,确定合理的适合我国国情的铁路货车专用拉铆钉加工工艺方案,并利用DEFORM-3D软件对镦锻过程进行了有限元模拟,对金属流动、应力、应变、载荷情况等进行了分析。

利用分析结果,对有关设计参数进行了优化。在有限元模拟及工艺分析的基础上,选择确定了铁路货车专用拉铆钉冷镦、滚压工艺、冷镦模具结构和适用原材料。并对拉铆钉热处理、表面处理工艺,对冷镦模具结构等进行了设计,重点设计了拉铆钉镦锻工艺图;选定了拉铆钉镦锻、滚压、热处理设备。

 

 

 

 

 

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