[0001] 本发明涉及闸瓦插销制备工艺技术领域，特别是一种闸瓦插销制备模具及其制备工艺。

[0002] 闸瓦插销作为火车刹车系统中不可或缺的关键组件和易损耗件，扮演着至关重要的角色。它巧妙地利用预设的卡槽设计，显著增大了闸瓦与车轮接触面之间的摩擦力，这是实现有效制动的基础。更进一步地，通过在插销表面精心设置的防滑槽，能够确保闸瓦在紧急制动过程中与车轮紧密且稳定地错合，这种设计极大地降低了闸瓦因受力不均而脱落的风险，从而保证了在火车刹车瞬间，闸瓦与车轮之间的抱合力得到显著提升，使得刹车动作更为迅速、制动效果更为显著，确保了列车行驶的安全性。

[0003] 鉴于闸瓦插销在刹车过程中的重要作用及其所面临的复杂力学环境，它必须具备相当程度的硬度和强韧性，以抵抗制动时产生的巨大摩擦力和冲击力，同时保持结构的完整性和稳定性。为了实现这些性能要求，闸瓦插销通常采用高质量的弹簧钢材料制造，这种材料以其卓越的弹性恢复能力和良好的机械强度而著称，是制造承受动态载荷部件的理想选择。

[0004] 然而，闸瓦插销的制造过程并非易事。其锻件设计独特，两端进行了倒角处理，不仅长度较长、厚度较薄，而且形状复杂多变，包含了多个弯曲部分，以及在表面的波形纹和带有凸字的拉伸槽。这些设计特征虽然增强了插销的功能性和耐用性，但同时也带来了加工上的挑战。由于形状复杂且尺寸细长，闸瓦插销在锻造过程中极易发生弯曲形变，这无疑增加了生产难度。

[0005] 传统的直接锻造方法不仅材料利用率低下，造成资源浪费，而且由于形状复杂，往往无法一次成型，需要经过多次加工和调整，这不仅延长了生产周期，降低了生产效率，还增加了制造成本。

[0019] 下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

[0020] 本发明包括落料模具、压形模具和折弯模具。

[0021] 如图1所示，所述的落料模具包括落料上模板1和落料下模板2，落料上模板1包括落料上底板13、切刀12和压料块11，上底板的下端面的中间位置安装有压料块11，压料块11的两端分别安装有切刀12，切刀12的上端与上底板固定连接。

[0022] 优化方案中，所述的落料上底板13通过压板与压料块11连接，落料上底板13与压板之间通过螺栓连接，螺栓的外侧套有弹簧，弹簧的上端与落料上底板13连接，下端与压板连接。

[0023] 所述的落料下模板2包括落料下底板21、承料块22和定位机构23，落料下底板21的上端面安装有承料块22，承料块22设有限位型腔，槽宽22.1 mm±0.05mm、深2.5mm±0.05mm，用于宽度方向定位坯料防止偏斜；定位机构23设置于承料块22开槽的一端，定位机构23包括浮动式定位块231、弹簧和导向销232。

[0024] 如图2所示，所述的落料下底板21上固定安装有导向销232，浮动式定位块231上设有导向通孔，浮动式定位块231的导向通孔与导向销232上下滑动配合，导向销232的外侧套有弹簧，弹簧的上端与浮动式定位块231连接，浮动式定位块231的下端与落料下底板21连接。

[0025] 所述的浮动式定位块231呈反L型分两层级定位，上层为初始定位面233，用于长坯料首次冲切定位，下层为后续定位面234，用于后续下料定位。

[0026] 如图3所示，所述的压形模具包括压形上模板3和压形下模板4，压形上模板3包括压形上底板31、上模拉伸冲头32和波纹上模块34，压形上底板31的下端面上固定安装有上模拉伸冲头32和波纹上模板，波纹上模板上呈波纺状的型腔，上模拉伸冲头32与波纹上模块34的模面保持一定的落差。

[0027] 所述的上模拉伸冲头32上制作有反向凹字。

[0028] 优化方案中，所述的上模拉伸冲头32呈台阶状，其凸台安装于压形上底板31上。

[0029] 所述的压形上底板31的下端与上模压块33通过螺栓连接，螺栓的外侧套有弹簧，弹簧的上端与压形上底板31固定连接，下端与上模压块33固定连接，上模压块33上设有通孔，上模拉伸冲头32穿过上模压块33的通孔。

[0030] 所述的压形下模板4包括压形下底板41、下模凹块42和波纹下模板44，下模凹块42与上模拉伸冲头32相对应的拉伸凹槽，波纹下模板44上呈波纺状的型腔，波纹下模板44与波纹上模板的型腔相对应。

[0031] 所述的下模凹块42的拉伸凹槽槽宽22.25 mm±0.05mm、深2.5mm±0.05mm，用于宽度方向定位长坯料防止偏斜。

[0032] 所述的波纹下模块的一端安装有下模定位块，用于限制小坯料长度方向。

[0033] 优化方案中，所述的压形下底板41的下端与下模压块通过螺栓连接，螺栓的外侧套有弹簧，弹簧的上端与压形下底板41固定连接，下端与下模压块固定连接，下模压块上设有通孔，下模凹块42和波纹下模板44分别穿过下模压块的通孔。

[0034] 如图4所示，所述的弯折模具包括弯折上模板5和弯折下模板6，弯折上模板5包括弯折上模底板51、弯折上模块52和上模浮动预压块53，弯折上模底板51的下端面与弯折上模块52固定连接，弯折上模块52的下端面为弯折面，弯折上模块52的后端设有下端开口的导向空腔，上模浮动预压块53放置在弯折上模块52的导向空腔内，上模浮动预压块53的下端呈波纺状的型腔，上模浮动预压块53的波纺状型腔与波纹上模板的波纺状的型腔相对应。

[0035] 优化方案中，所述的弯折上模块52的导向空腔的顶壁上固定安装有螺栓，上模浮动预压块53的上端设有螺纹盲孔，螺栓与上模浮动预压块53的螺纹盲孔螺纹配合，螺栓的外侧套有弹簧，弹簧上端与弯折上模块52固定连接，下端与上模浮动预压块53固定连接。

[0036] 所述的弯折下模板6包括弯折下模底板63、弯折下模块61和下模浮动预压块62，弯折下模底板63的上端面与弯折下模块61固定连接，弯折下模块61的前端设有上端开口的导向空腔，下模浮动预压块62放置在弯折上模块52的导向空腔内，下模浮动预压块62的上端与滚轮64转动连接，弯折下模块61上端面的前端部分为弯折面，后端部分为波纺状型腔，弯折下模块61的波纺状型腔与波纹下模板44的波纺状的型腔相对应。

[0037] 所述的弯折下模块61按照长度方向开设深度3mm左右、宽度比坯料大0.5mm左右的限位槽。

[0038] 优化方案中，所述的弯折下模块61的导向空腔的底壁上固定安装有螺栓，下模浮动预压块62的下端设有盲孔，螺栓插在下模浮动预压块62的盲孔内，螺栓的外侧套有弹簧，弹簧下端与弯折下模块61固定连接，下端与下模浮动预压块62固定连接。

[0039] 所述的弯折下模块61的后端壁上固定安装有折弯下定位块65。

[0040] 一种使用上述模具的闸瓦插销制备工艺，具体包括以下步骤：1、材料加热；
由长棒料通过式分段加热，依次经过预热、升温、均温、保温四段，温度分别为：0～
250℃±10℃、250℃±10℃～1200℃±15℃、1200℃±5℃、1200℃±5℃，每根棒料加热总时间长度为10s～12s，保持材料加热充分，减少材料的氧化。

[0041] 2、除磷处理；使用除磷机清除长棒料表面的90%以上的氧化皮，利于保持后续加工表面质量；除磷时间为8s～10s。

[0042] 3、轧坯；轧制时，将长棒料粗轧至厚6±0.25mm，宽18 mm±0.5mm，再精轧至厚5.2±
0.15mm，宽21.8 mm±0.1mm，最后整形至厚5±0.1mm，宽22 mm±0.1mm的长坯料；轧制总时间为610s。

[0043] 4、落料；将单件长坯料下料，将长坯料两端倒角C8；长坯料放入承料块22的限位型腔内，以前端的浮动式定位块231定位；冲压时间节拍1s～2s；
长坯料放置于承料块22的限位型腔内，以前端的浮动式定位块231的初始定位面
233定位，完成初始定位；落料上模板1下行，压料块11压住长坯料，切刀12从承料块22两端切下首个小坯料；落料上模板1上行，带动压料块11和切刀12上行，取出首个小坯料；切除小坯料的长坯料放置于承料块22限位型腔内和浮动式定位块231后续定位面234定位，完成二次定位；落料上模板1下行，压料块11压住长坯料，切刀12从承料块22两端切下第二个小坯料；落料上模板1上行，带动压料块11和切刀12上行，取出将第二个小坯料；后续按照第二个小坯料的定位方式依次下料，直到下料完毕。

[0044] 5、压形；将小坯料放置于下模凹块42的拉伸凹槽和下模定位块之间，完成初始定位；压形
上模板3下行，上模拉伸冲头32压住长坯料，上模拉伸冲头32与下模凹块42的拉伸凹槽配合拉伸出工件凸台并挤压出凸字标记；同时波纹上模块34和波纹下模块挤压出工件的波形纹；压形上模板3上行，取出将压形后的工件，冲压时间节拍为2s～3s。

[0045] 6、折弯；将压形后的小坯料按照以波纹端定位，放置到弯折下模块61的限位槽上；通过下
模浮动预压块62的滚轮64水平顶起小坯料；弯折上模板5下行，上模浮动预压块53先预压紧小坯料的波纹面，同时下模浮动预压块62开始下行；弯折上模板5继续下行，弯折上模块52和弯折下模块61接触并逐步将小坯料压实，同时带动下模浮动预压块62继续下行，小坯料从下模浮动预压块62的滚轮64拉动并向下弯曲变形，直到弯折上模块52和弯折下模块61相对闭合，最终坯料成形，弯折上模板5上行，下模浮动预压块62将成形的工件从模具中脱出；
冲压时间节拍2s～3s；
7、成形工序完成后，进行温度自动分选，大于等于860℃则进入升温、保温线；否则进入升温保温线达到设计温度后进入到履带式淬火回火线；回火温度460℃±5℃、回火时间120±15 min；热处理后硬度达到HRC44～52；金相组织优于4级。

[0046] 8、抛丸；选用乏砂或细钢丝切丸（规格Ф0.6～0.8 mm）抛丸，时间参照装入量计，每抛次
0.5t设定8 min～10min。

[0047] 9、探伤对工件进行磁粉探伤，修除不超过深0.2mm的表层微裂纹，锡除并报废具有深裂纹的工件。

[0048] 10、冷整形；对工件进行冷整形，使工件的尺寸角度公差不超过±0.5°、长度公差不超过±
0.76 mm。

[0049] 11、表面处理；将工件的表面进行防锈处理。

[0050] 需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。