铁路货车轴箱密封窗骨架冲压工艺优化

白山虎+陈明丹

摘要：以某铁路货车轴箱密封窗骨架为研究对象，针对其在冲压生产时翻边的圆角区域容易产生破裂的问题，基于手册资料进行初步分析，采用有限元法着重对展开进行数值模拟，得出合理的展开形状并制定冲压工艺方案.

关键词：铁路； 货车； 轴箱密封窗骨架； 补面； 曲面翻孔； 展开； 划伤； 优化

中图分类号： TG386

文献标志码： B

Abstract：Taking the axle box sealing window frame of a railway freight car as the research object， as to the problem that the cracks often occur at the fillet area with flanging during the stamping production， the initial analysis is performed on the basis of manual book， the unfolding is numerically simulated by finite element analysis method， and a reasonable expansion shape and a rational stamping process scheme are obtained.

Key words：railway； freight car； axle box sealing window frame； fill surface； curved surface burring； unfolding； scratch； optimization

0 引 言

冲压工艺优化目的是实现快速、高效生产，尽可能地缩短调模时间，其本质是对冲压成型过程中较活跃的因素进行优化调整，进而控制金属流动的方向，使其在模具调试之前优先掌握最佳的工艺参数.本文以轴箱密封窗为研究对象进行工艺优化.该件为圆弧曲面翻边结构，采用奥氏体304不锈钢材质，材料参数见表1.[1]翻边高度20 mm，圆角过渡区域翻边圆角半径R=20 mm，见图1.

1 工艺分析

为保证翻边高度的一致性及均衡各方向的进料阻力，在预弯工序设置工艺筋，并制定初步的工艺方案为下料→预弯→翻边→翻孔→落料→加工，见图2，其中翻孔工序为难点工序.

针对翻孔工序，首先查找手册资料，通过异性翻孔系数进行分析，由于未找

到圆弧曲面翻边的相似工况，为借鉴现有的翻孔经验值，先简化为平面翻孔问题.翻孔的变形程度通常以翻孔前孔径d与翻孔后孔径D的比值k来表示，也就是所谓的翻孔因数k=d/D.参照文献[2]，不锈钢极限翻孔因数参考值为kmin=0.61～0.57.由于是在圆弧面上翻孔，一侧翻孔为90°，而另一侧小于90°，这种结构会使翻孔……