雙塊式混凝土軌枕導流式模具設計應用

呂文超

(中鐵十七局集團物資有限公司，山西 太原 030000)

雙塊式混凝土軌枕導流式模具設計應用

呂文超

(中鐵十七局集團物資有限公司，山西 太原 030000)

模具在雙塊式軌枕生產中貫穿整個生產線，是雙塊式軌枕生產中最基礎也是最重要的工裝，目前雙塊式軌枕模具生產的雙塊式軌枕主要采用承軌臺部位采用沖壓成型的模具，該模具在軌枕混凝土澆筑施工后U型凹槽處水泥漿堆積較多，導致清理工作量大、模具容易變形、占用時間較長、施工成本高等問題。鑒于現有技術存在的問題，設計出一種“雙塊式軌枕導流式模具”， 在模具U型槽部位設置導流板和泄漿孔，達到解決上述問題的目的，文章對其結構形式進行了詳細介紹，對其優點及效益進行了探討，對以后的雙塊式模具制造具有一定的參考價值。

雙塊式軌枕; 模具; 導流; 泄漿

在高速鐵路建設中，雙塊式軌枕無碴軌道在高速鐵路客運專線中的應用已越來越廣泛，尤其是在地形環境復雜的線路中，基本上都采用了雙塊式軌枕無碴軌道結構形式。雙塊式無碴軌道由于其良好的軌道平順性和持久可靠的穩定性，以及高效率的運能，極少的線路維修量，社會經濟效益顯著等優點，在高速鐵路工程建設中得到廣泛的應用，是目前國內高速鐵路中應用最廣泛的一種無砟軌道結構型式。

雙塊式軌枕通常在廠房內利用循環生產線生產，模具以連續的閉合循環形式運作。軌枕在成型后需要進行模具翻轉、制件脫模等一系列后續工序。現有的模具翻轉為固定式，軌枕養護工序完成后，需要將模具吊運到翻轉工位進行翻轉，再進入到脫模工位進行脫模工序。在整個工序中，雙塊式軌枕生產的精度及加工要求均是依靠加工模具來保證。

1 工程概況

中鐵十七局集團有限公司京福鐵路客專閩贛Ⅶ標軌枕場擔負京福鐵路客專閩贛段Ⅵ標、Ⅶ標兩個標段無砟軌道系統中的雙塊式混凝土軌枕制造任務，設計軌枕總量約46萬根。雙塊式混凝土軌枕生產線采用流水機組法作業，模具在環形流水線上通過循環作業來進行生產，本項目采用的模具為4×1的并行排列形式，開工初期，由于在軌枕混凝土澆筑施工后U型凹槽處水泥漿堆積較多，造成清理工作量大，甚至要從生產線上吊出部分模具由專人進行清理后再吊入生產線進行使用，需要電錘甚至風鎬來進行混凝土余留殘渣的清理，耗費大量的人力物力，且容易對模具殼體造成損傷，嚴重影響生產效率，難以滿足生產需要(圖1)。通過研究、分析現有模具的缺點后，在現有模具的基礎上，設置了導流板和泄漿孔，大大降低了勞動強度，節省了勞動力，滿足了生產需要。

圖1 現有模具清理

2 導流式模具結構及工作原理

雙塊式軌枕導流式模具，用于無碴軌道SK-2雙塊式軌枕預制。模具框架內固定有兩個以上的承軌臺沖壓殼體，相鄰兩個承軌臺沖壓殼體之間固定連接，模具框架的兩端部設置有翻轉吊鉤，承軌臺沖壓殼體焊接在模具框架內。

承軌臺沖壓殼體包括承軌臺沖壓底殼、端板和立板，承軌臺沖壓底殼為易拉伸鋼板沖壓成型的薄板結構，承軌臺沖壓底殼左右兩側焊接有端板，前后兩端設有立板，承軌臺沖壓底殼的底部布置有焊道和螺紋塊。

模具框架內設置有四行、兩列的承軌臺沖壓殼體，承軌臺沖壓殼體卡接于模具框架的模具槽內，同一行模具槽之間通過桁架壓板組件連接固定(圖3、圖4)。

1.承軌臺沖壓殼體 2.桁架壓板組件 3.模具框架 4.翻轉吊鉤 5.端板 6.承軌臺沖壓底殼 7.螺紋塊 8.立板 9.導流板 10.泄漿孔圖2 導流式模具主視圖

圖3 導流式模具俯視圖

圖4 A-A剖視圖

桁架壓板組件由壓板和彈簧組成，彈簧置于壓板的U型槽內，并通過螺栓固定于模具框架上，雙塊式軌枕成型時把桁架固定在正確位置上，脫模時把壓板旋轉90°，保證順利脫模(圖5)。

圖5 桁架壓板組件結構示意

模具于每個U型槽位置設置導流板，與模板水平方向約45°角設置，在導流板底端模具上設置泄漿孔(圖1、圖2)，導流板在混凝土澆筑時，溢出的混凝土漿能直接沿導流板流到泄漿孔，大部分混凝土漿會直接通過泄漿孔排出模具，減輕清理的難度。

3 效益對比

3.1 技術優越性說明

導流式模具由于設置了導流板和泄漿孔，混凝土灌注時溢出的混凝土漿大部分流出模具殼體，清理難度大為降低。該模具加快了生產效率，縮短了生產周期。

具體優點：

(1)結構設置巧，加工簡單，成本低廉

(2)降低了勞動強度，節省了3名人工(對比圖1和圖6)，節約了成本。

(3)避免了清理時對模具造成損傷，對模具殼體形成保護，延長了模具的使用壽命。

圖6 導流式模具清理

3.2 經濟效益分析

導流式模具大大提高了施工效率：本場共生產56萬根軌枕，設計產量為1 200根/d，計劃18.5個月完成生產任務，在改進了模具后，日產量可達1 500根/d，15個月完成生產任務，提高工效20%，模具清理時可節省3名工人，按照150元/(人·d)計算，可節省15個月×30天/月×150元/(人·d)×3人=202500元，工期提前3.5月完成，整個車間80人，可節省3.5月×30天/月×150元/(人·d)×80人=1 260 000元。除去模具加工成本210套模具×300元=63000元，共計節約成本1 399 500元。經濟效益明顯，具有很好的應用前景。

4 雙塊式軌枕模具的發展及展望

雙塊式軌枕模具最初是焊接成型的，軌枕在脫模時容易棱角破損，再后來發展為殼體一次沖壓成型模具，優化了模具的物理結構，但還具有一些缺點，導流式模具是在沖壓模具的基礎上，在生產實踐中改進而成，具有很強的實用性。在智能化日益發達的今天，可研發新一代雙塊式軌枕模具，在模具中設置感應裝置并安裝芯片，以便于智能檢測和管理雙塊式軌枕的生產。

5 結論

雙塊式軌枕導流式模具，能有效減輕工作強度，提高工效，優化模具結構，延長模具使用壽命。實踐證明，導流式模具很好地解決了施工問題。

呂文超(1981～)，男，本科，工程師，從事軌道板制造技術工作。

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[定稿日期]2015-12-04