密接車鉤用環簧組工藝研究

朱曉偉

摘要：文中對環簧組國產化研究提出了新的工藝方法。通過對比國內外工藝差別，總結出最優國產化環簧組的關鍵工序控制方法。對我國環簧組國產化制造技術研究和產業化方案實施有著指導意義。

關鍵詞：環簧;工藝;關鍵工序

一、引言

目前密接車鉤用環簧組全部進口，國產環簧替代國外環簧，能夠發展民族工業，并最終輸出技術和產品，既能把產品引進來，又能把產品推出去。

環簧是優良的吸能元件，具有較好的吸能特性。如今國內外的環簧正朝著小壁厚、高可靠性方向發展。所謂小壁厚，就是環簧外環的內徑大而外徑小，這樣一方面節省原材料，另一方面能夠節省空間，降低其他件的設計難度。高可靠性就是使用壽命，提高可靠性能夠延長使用壽命，降低運用維護成本。我公司通過用國產彈簧鋼研制密接式車鉤用21500、19600、16604、14000系列環簧組，形成自有制造技術和產業化方案，替代進口環簧組產品，滿足高鐵和城軌車輛密接式車鉤配套生產需求。

二、環簧工藝研究及關鍵工序控制

由于進口環簧產品價格較高，我公司采用彈簧鋼材質替代進口材質，大大降低成本，因此材質的相似性，加上我公司采用新的工藝方法，在性能上達到了一致。

（一）國內外環簧工藝研究

國外環簧工藝過程：鍛造（精密滾鍛）—熱處理—噴砂。

國產環簧工藝國產：鍛造（滾鍛）—粗加工—熱處理—精加工—拋丸（強力拋丸）。

（二）關鍵工序控制

1.鍛造工序。由于國外環簧采用精密滾鍛鍛造方式，摩擦表面直接一次成型，產品保留了粗糙鍛造表面，因此，環簧表面存油狀態良好，工作運行狀態及性能可保持穩定。

國內沒有相應的精密滾鍛設備，我公司產品在鍛造上只是普通滾鍛。為產生良好的存油空間，采用強力拋丸工序。在強力拋丸工序過程中嚴格控制拋丸強度和時間，達到表面粗糙度要求。

2.拋丸工序。為在環簧摩擦表產生良好的存油空間，采用強力拋丸工藝。在強力拋丸工序過程中嚴格控制拋丸強度和時間，達到表面粗糙度要求。環簧硬度在規定范圍內，采用拋丸強度（阿爾曼試片）：0.4A;鋼丸直徑：≤0.8mm;不同的拋丸時間下表面粗糙度呈現如下變化：

3.熱處理工序。通過對國外材質和我們采用的彈簧鋼60Si2CrVA進行化學成分分析：

通過化學成分分析比對結果：Si、Mn、Ni、Cr、V的變化顯著。采用調質對其進行熱處理。其中因V這種化學物質，在熱處理時保溫時間足夠，才能均勻溶入晶界，細化晶粒。按材料厚度1mm，V元素需要保溫滲透時間1min的規律，我們從環簧壁厚可以推算出環簧熱處理保溫時間，從而使V元素能夠充分溶解滲透，達到細化晶粒提高強度的效果。高鐵、城軌用環簧特點為壁薄，所以嚴格控制保溫時間，減少脫碳產生十分重要。

三、工藝對性能的影響

通過對彈簧鋼這種材質進行如上工藝安排，對關鍵工序進行嚴格控制后，對我公司的環簧產品進行初始性能（靜壓）試驗，并與國外產品進行初始性能（靜壓）試驗數據比對：

比對結果：根據抽樣產品比對，國內與國外環簧組在最大力、容量、行程和自由高度這幾項主要性能參數值范圍均在同一區間內，符合主要性能參數標準，一致性很高。

通過此種工藝做出的環簧組，經過各項性能試驗，均達到國外同型號產品性能指標，同時也滿足鐵總標準動車組技術條件“動車組車鉤及緩沖裝置暫行技術條件”中對環簧組的技術要求。

參考文獻

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