鐵路罐車罐體成形關鍵技術的研究

鄒文杰

摘 要：隨著社會的發展，我國鐵路事業也步入了一個新的篇章。其中鐵路中各個零部件的質量是促進鐵路事業發展的基礎。鐵路罐車罐體是罐車中非常重要的承載零部件，鐵路罐車罐體的質量將直接影響到鐵路罐車運行的可靠性和安全性。因此本文將針對鐵路罐車罐體成形關鍵技術展開研究，了解各種技術要求和注意事項，從而提升罐體的質量和后期鐵路罐車罐體的正常運行。

關鍵詞：鐵路；罐車罐體；成形關鍵技術

中圖分類號：U272.4 文獻標志碼：A

1 針對當前鐵路罐車罐體成型技術的發展情況分析

我們對當前鐵路罐車罐體成型技術的發展情況進行了詳細的研究，在當今社會國內外都比較重視對鐵路罐車罐體的發展，因此罐體是鐵路罐車的重要零部件，罐體的大型封頭成形、筒節成形以及罐體組裝工藝等都是當前國內外首要的研究內容，下面我們來了解一下當前我國各種成形技術的發展情況。大型封頭成形是鐵路罐車的主要零部件，大型封頭成形具有體型大、材料較厚、制造難度較大的特點，所以當相關技術人員進行罐車封頭成形的制造過程中是需要大量的設備支持的，并且對技術人員的專業性技能要求也比較高。但是即使大型封頭成形技術的難度大，我國一些優秀的科研人員也取得一定的研究成果，分析出超塑性成形技術、多點成形技術以及旋壓成形技術對封頭成形過程的難度較大，成本也較高，不適合鐵路罐車封頭的生產要求。而封頭沖壓成形工藝可以更好地適用于鐵路罐車封頭的大規模生產，但是在生產過程中一定要根據封頭的具體特征來合理地生產。筒節成形的研究也是鐵路罐車罐體發展的基礎，和罐體的大型封頭成形一樣，筒節成形也是屬于大型的筒體類零件，所以說我國常用的加工工藝方法是滾壓成形和模具沖壓成形來進行加工，并且獲得很好的應用空間和使用價值。

總之，我國當前鐵路罐車罐體成型技術的發展相對來說領先于世界，但還是需要進一步來完善各種技術存在的不足才能有更廣闊的發展空間。

2 針對鐵路罐車罐體封頭成型技術的分析

鐵路罐車罐體的封頭是比較重要的受力部件，應用的范圍也十分廣闊，包括在鐵路、食品加工以及核工業等領域，封頭的質量要求決定著設備運行的安全性和可靠性，一般比較常見的鐵路罐車罐體封頭為橢圓形或者球形。本文是通過進行工藝方法實驗和拉延成形的過程模擬橢圓形封頭成形技術，對鐵路罐車罐體封頭成型技術采用冷沖壓成形工藝、熱沖壓成形工藝以及旋壓成形工藝分別比較。經過專業的科研人員的多次實驗和實驗過程的完善最終確定冷沖壓成形工藝是比較適合大量生產的，在生產過程中產品的形狀可以保持其準確性，因此采用冷沖壓成形工藝生產的鐵路罐車罐體封頭穩定性普遍較好。而采用熱沖壓成形工藝生產的鐵路罐車罐體封頭成形隨變形力小，但是生產的產品晶粒較大，如果采用熱沖壓成形工藝進行大量的生產將會消耗大量的能源，需要大量的成本投入。

采用旋壓成形工藝的方式來進行大量生產時效率較低，旋壓成形工藝生產完成的產品和采用冷沖壓成形工藝和熱沖壓成形工藝生產的產品相比質量是最差的，所以旋壓成形工藝生產不適用于大批量的生產，只能進行小規模的成產。因此對鐵路罐車罐體封頭成型技術的3種成形工藝對比以后，并從生產質量和生產效率來說冷沖壓成形工藝更適用于鐵路罐車罐體封頭的生產。

3 針對鐵路罐車罐體車筒節滾彎成型技術的分析

再對鐵路罐車罐體封頭成型技術研究，得出冷沖壓成形工藝更適合鐵路罐車罐體封頭的生產，矩形拉延筋對橢圓形封頭的拉延成形是最可靠和有效的。下面我們就針對鐵路罐車罐體車筒節滾彎成型技術繼續展開分析，可以根據鐵路罐車罐體車筒節滾彎成型技術的原理構建研究模型，在我國鐵路的筒節的成形一般都是采用滾彎成形工藝來完成的。滾彎成形工藝的工作流程是通過利用成形輥的旋轉運動和位置的變化實現的，需要加工的工件在成形輥摩擦力的作用下產生變形從而獲得想要的工藝形狀。滾彎工藝也是由多種種類組成的，根據其不同點可分為兩輥滾彎成形、三輥滾彎成形以及四輥滾彎成形。滾彎成形具有很高的使用價值和優勢，包括滾彎成形的設備簡單、生產效率較高等，所以滾彎成形技術除了應用在鐵路罐車罐體中，還廣泛地應用在造船、金屬重工業等領域。

通過重點研究滾彎成形過程中的壓彎以及和滾彎成形時板料的應力和應變可以更全面的認識到滾彎成形技術的內容和價值。在筒節鐵路罐車罐體車筒節滾彎成型的過程中，發生變形的地方的應力和應變是最大的。板材的內外表面的引力是不相等、不均勻的，當成形的時候板材內表面的應力變大，板材外表面的變為拉伸切向應力，因此在成形的過程中應力不會有太大變動。針對各處應力的分析可以得出結論，摩擦系數和成輥轉速對鐵路罐車罐體車筒節滾彎成型的質量有著一定的影響，所以說在以后的工作中注意設置工藝參數。

4 針對鐵路罐車罐體焊接成形技術的分析

鐵路罐車罐體的體積和重量較大，在鐵路罐車罐體中封頭沖壓成形之前的坯料制備流程、筒節制備以及和鐵路罐車罐體結構的組裝都是需要采用焊接成形技術完成的。所以在進行焊接成形技術的時候一定要按照各項要求合理地進行。對于鐵路罐車罐體焊接成形技術的研究我們主要是對焊接后殘余應力的分布情況、鐵路罐車罐體焊接成形以后的質量要求以及和其正常運行的可靠性來進行探討的。

焊接以前一定要先理解焊接的理論知識，其次再對焊接過程進行模擬。首先，在針對鐵路罐車罐體封頭成型對接焊的分析時我們采用30mm和10mm厚封頭板料對接焊來探究，試驗過后再觀察兩種封頭板料的變形情況，得出變形和應力的分布沒有太大的差別。但是30mm的封頭板料在經過多次焊接以后應力分布比較混亂和復雜，并且殘余應力較大，所以需要經過熱處理以后才能有效地減少殘余應力。而10mm的封頭板料在經過焊接成形以后沖壓成形性能要比30mm的封頭板料要好很多。其次，在對鐵路罐車罐體的筒節對接焊時要注意焊接的順序，一定要從內向外進行焊接。在完成焊接以后再通過滾壓來校正形狀，從而有效地提升筒節的質量要求。最后，在對鐵路罐車的罐體組焊接時也是要注意焊接的順序，先進行筒節組對焊接，然后再進行封頭組對的焊接。

結語

通過對上述問題的分析，本文主要對鐵路罐車罐體成形關鍵技術為研究對象。對當前我國鐵路罐車罐體成形技術的發展情況、鐵路罐車罐體封頭成形技術、鐵路罐車罐體筒節滾彎成型技術以及焊接成形技術進行了詳細的探究和了解，每個成形技術中都有著很高的技術要求和注意事項。因此希望在以后相關技術人員對鐵路罐車罐體成形關鍵技術的研究中能夠更好地發揮出其應用價值，為我國鐵路罐車罐體提供更好的發展空間。

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