高速铁路混凝土岔枕机械模具制作分析.pdf

工 铝 以及铝 合金 时 ，所产 生 的氧 化物 属 于陶瓷性物质，其导 电性 比较差，导致 切割过程中的断丝现象。为了防止这种 现象的发生，应当熟悉加工材料的特质， 并且选择合理 的切割装置 。 2 ． 2短路现象 在 电火花 线 切割 过程 中 出现 的短路 现 象 也是 常见 的 问题，短 路主 要是 由于 电极 丝和 工件接 触过 程 中发生 不放 电切 削的现象，其中排屑不良是导致短路在 重要原因。当导轮和导电块上的杂屑堆 积过多而没有进行及时清理时，加工参 数设置不当以及工作液浓度过高等都可 能会导致排屑不畅而发生短路现象。同 时在切割的过程中，如果产生 了比较多 的非导电物质也可能会 引发短路现象。 此外 加工 过程 中产 生频 繁 的短路 现象 也 可能会引起断丝故障，影响了加工的效 率。因此在加工的过程中为了防止 出现 短路 的现 象 ，应 当控 制 好运 丝速 度、进 给速度等参数。当出现短路现象时，应 当应用短路回退的功能，停车并且清理 _ _ I - — _ 口 同 摘要：该 工件中的其它杂物。但是电极丝走丝结 构应当保持继续运行状态，否则会出现 加工位置改变的情况。 2 ． 3 工件本 身的质量 问题 在 电火花 线切割加工过程中不仅有机 床设置的问题，同时还有工件本身质量所 导致 的加工 问题 。工件的加工质 量不仅涉 及到加工精度和表面质量，同时还与加工 速度与电极损耗等具有密切的关系。电火 花线切割加工技术与工件本身、电极丝、 机床系统、电参数、工艺水平等因素有密 切的关系。部分操作人员对于切割路线与 切入 点对制件 的影响认识不足，在加 工的 过程中盲 目选择，从而导致工件的加工质 量过低。切割路线一般应当远离工件的夹 具方向，先加工非 固定边，然后再加 工固 定边；在加工的过程中应当尽可能的保持 工件的强度和刚度，防止由于工件强度和 刚度的变化而导致工件发生变形。切入点 一 般选择在切割面的拐角处，例如直线与 直线的交点以及直线与弧线 的交点或者切 点；如果难以找到这样的点，那么应当选 a U GIl I I 学术 择在精度要求不高并且便于修整的地方。 3 ． 结束语 电火花切割加工技术由于各种切割 机 床 的设计 方法 和加 工 工艺 不 同，所 以 造 成 的断丝 和加 工精度 不 足 的原因 也不 尽相 同。因 此在 加工 的过程 中应 当严 格 按照操作工艺的要求，熟悉机床 的工作 原理，做好加工过程 中的参数设置、排 屑等 工作 ，减少 加工 事 故的 发生 ，提高 加工的质量和效率。 参考文献： [ 1 ]杜春平，苏庆勇 ．电火花线切割 加工技术及 常见 问题 分析 [ J ] ．热加 工工 艺，2 0 1 3 ，4 2 ( 7 ) ： 2 0 9 — 2 1 1 ． [ 2 ]严江 ．试论单向走丝电火花线切 割加工技术及未来发展趋势 [ J ] ．才智， 2 0 1 4 ， ( 2 8 ) ： 3 2 8 — 3 2 8 ． 作者简介： 赵景辉 ( 1 9 7 1 ～)，男，籍贯：河 北保 定 人， 职称 ：技师 ，学 历：大 专 ， 主要研究方向：机械制造。 速铁路混凝土岔枕机械模具制作分析 朱荣耀 ( 4 6 7 0 0 0 中国铁路物资总公司平顶山机械有限公司 河南 平顶山 ) 高速度 3 5 0 k m／ h 高速铁路及 2 5 0 k m／ h 客运专线对岔枕的要求而制作的 ， 适用于标准轨距铺 。结合我国高速铁路的前期科研成果及工程实践 ， 使性能指标与国际接轨并满足客运专线的要求。 引言 “ 十 二五 ”期 间 ，中 国铁 路 建设 继 续加快推进， 新线投产总规模达 3 万公里， 安排铁路投资 2 ． 8万亿元，全国铁路运 营里程将达 1 2万公里左右，其中 2 0 1 3 年铁 路 固定资产投 资为 6 0 0 0亿 元，其 中 基本建设投资 4 5 0 0亿元 以上，并在 l 2 月底相继开通 1 0条高速铁路。 “ 十二五” 末 ， 以高 速铁 路 为主骨 架 的快速 铁 路网 将 达 到 4 ． 5万 公 里。根 据 《 中 国铁路 中 长期发展规划》，到 2 0 2 0年为满足快速 增长的旅客运输 需求，建立省会城市及 大 中城市间的快速客运通道，规划 “四 纵四横 ”铁路快速客运通道以及三个城 际快 速客 运 系统 。建 设客 运 专线 L 2 万 公里以上，客车速度 目标值达到每小时 2 0 0公里及 以上。预计到 2 0 2 0年，中国 2 0 0公里及 以上时速的高速铁路建设里程 将超过 1 ． 8万公里，将 占世界高速铁路 总里程 的一半 以上 。 1 ． 高速铁路平稳运行的关键因素 1 ． 1 列车车厢问之间的无缝连接 普 通火 车 车 厢之 间是 靠挂 钩 连 接 ， 而高铁 的车厢连接处都是无缝连接，增 加了车厢之间连接的平稳性，高铁起步、 停 车做 到 了所有 车厢 为一 整体 ，运 行就 更加平稳 。 1 ． 2 无砟轨道设计保障运行平稳 高铁 的平 稳 运行 ，除 了列车 车 厢 间 之 间无 缝连 接 外，其 道床 也 非常特 殊 ， 为预制整体道床，叫无砟轨道 ( 或无碴 轨道)，整个道床没有 障碍物，保障了 高铁 的平稳 性 。无砟轨 道 的轨枕 是 混凝 土 浇灌 而 成，路 基 也不 用碎 石 ，铁 轨 、 轨枕直接铺在混凝土路上，保证了平整 度。 1 ． 3铁路轨道铺设的混凝土枕 ( 含普 通轨枕和岔枕)精度高 岔 枕外 观质 量和 各部尺 寸偏差 应符 合客运专线铁路无砟轨道道岔用混凝土 岔枕技术条件的规定，一是单根平面度 ( 直线度)即测量基点与岔枕顶面支承 点的高差 每米不 大于 0 ． 4 5 m m ，对于混 泥土制 品来说几乎是水平标准，是 当前 各型岔枕中尺寸要求最为严格的；二是 静载抗裂弯矩检验应满足相关要求：正 弯 矩 检 验 荷 载 5 0 K N ， 负 弯 矩 检 验 荷 载 4 0 K N ，且 试验 时 不应 出现 裂 缝；三 是预 应 力钢 丝不 得 出现 任何 断丝 且上 下排钢 丝之间距离 3 m m ，保证钢丝分布均匀， 有 良好的抗压性；四是轨距的两套管中 心 距 离 偏 差 ( 一 l _ 5 ，+ 1 )ra in ，确 保 安 装 的精度和轨距的精确性；五是同一铁垫 板位置的两相邻套管中心距离 l m m ，既 限制 了水平 度 的要求 ，又保 证 了垂直 度 的精确 。以上因素中，最重要的就是 岔枕的上表面水平度，只有它误差很小 才可 以保持运行 的绝对平稳 。 2 ． 高速 岔枕模 具 的制作 工 艺过程 及 材料选 择 2 ． 1 制作工艺过程 2 ． 1 ． 1剪切下料工艺 剪切下料是制作岔枕模具的第一步， 决定以后各工艺的开展。剪切下料需要 按照图纸要求进行，关键是提高精确， 保证长度、宽度、倒角大小等尺寸符合 要求 ，原 则 上 1 0 0 0 0 m m主槽 钢 的长度 偏 差 为 ( - 1 0 ， + 5 )m m ， 旁 弯 值 不 大 于 4 m m ；主槽钢对接 时每侧接头数 不得多于 一 个，接头处应避免在主槽钢长度 的中 央 ，并 用增 加 补强 板；对 接时 要保 证平 直，不得出现歪斜；接口处应开斜 口， 中国机械 M a c h i n e C h i n a 1 45 学术 其倾斜 角小于 7 5 。；两 主槽钢 接头要 错 开 3 0 0 ra m以上 ，避 免两 焊 缝在 同 一横 截 面上 ；要 求有 1 5 0 ra m的斜 口焊接 ，并 采 用气 体保护 焊满 焊 ，且 焊缝 宽度 不得 小 于 1 2 ra m。 2 ． 1 ． 2对接成型工艺 对接成型工艺是影响模具成型的最 关键 工艺 ， 由于 为较 大型 模具 ，将 壳体 按照图纸放到对接操作平台的模板上， 用规 定夹 具将模 具 夹好 ，确 保旁 弯值 不 大于 4 m m ，整体扭 曲不大于 8 m m ；然后使 用螺旋千斤顶施压，保证壳体与模板密 贴，用塞尺测量 ，两者缝隙不得超过 l m m 才可 以焊 接 ，当壳体 压 至适 当位 置后 ， 相邻两壳体背面用钢尺测量 比照，保证 两壳体之间高低落差不超过 l m m ；张拉端 托板 距主 槽钢 上缘高 度尺 寸 的极 限偏差 为 ( 0 ，+ 2 )m il l ；上 底部 加 强梁 之前 ， 调整好钢模整体宽度，两主槽钢的内、 外侧净尺寸极 限偏 差为 ( 一 2 ，+ 4 )m m ， 不得超差。以上各种尺寸都要严格控制 才可以保证模具的精确性。 2 ． 1 ． 3焊接定 型工 艺 焊 接是 一种 以加 热方 式接 合金 属或 其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技 术。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、 牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接 性能要求来确定。该工艺决定了模具最 终的状态和精度。 模具在焊接时根据环境条件要进行 预热 ，预热 有利 于 降低 中碳钢 热影 响 区 的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊 接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改 善接 头 塑性 ，减 小焊后 残余 应力 。通常 的预热温度为 1 5 0～ 2 5 0 ~0。由于焊件较 大，整体预热有一定困难，可进行局部 预 热，局 部预 热 的加 热 范围 为焊 口两侧 各 1 5 0～ 2 0 0 ra m 。 2 ． 1 ． 4端头安装工 艺 端头安装工艺决定了张拉中心的高 度，直接影响岔枕的静载能力，是保证 岔枕质量的关键要素。制作端头时按照 图纸要求 ，需要保证端头的尺寸和质 量， 特别 是 固定端 下钢 丝凹槽 与模 具底 板垂 直，各种孔洞采用半自动切割机剪切， 保证 美观 ；端 头 由钢 板 拼焊 而成 ，加 强 板等制作材料放置不得歪斜，焊缝不得 出现 漏焊 ，焊缝 要平 整 光滑 ，不 留较大 的疙瘩，不得出现堆焊现象，杜绝漏焊 现象，保证符合焊接要求。 2 ． 1 - 5铣 ( 刨 )削加工 工艺 为保证高速岔枕模具每节岔枕底面 的平面度，模具底板在龙门铣 ( 刨)床 进行平面加工，由于模具本身存在壳体 变形、焊接形成拱度和扭 曲变形以及壳 体拼接和装配误差，壳体底面在加工后 存在以下问题：一是部分模具相邻两节 岔枕底板有错 层，大约为 O ． 5 — 2 ． 5 m m ；二 是采用盘铣刀加工的钢模，部分存在接 刀面连接不平整；三是铣 ( 刨 )削加工后 ， 个别模具部分底板保留量太小，有的甚 至小于 3 m m 。 因此 ，要对上述 问题进 行维 修，以保证模具的表面质量。 2 ． 1 ． 6打磨抛 光工艺 打磨工艺是为 了保证铣 ( 刨)削加 工后留下的过度边角、错层、刀纹部分 也达到 平面 度 的要 求，进 行适 当维 修， 进一步提高模具的质量和精度。当打磨 水 平位 置 时，不 要磨 到底 板 ，要 保证 平 整光滑，避免出现高低不平的现象，当 打 磨底 板、侧 板 过度 圆角 、壳体 与 主槽 钢 接触 位置 等非 水平 面 时，打磨 时要 形 成 过度 圆弧 ，不 能 出现 沟痕 和 明显 的凹 凸现象；打磨后检查是否出现少数小坑、 砂眼等情况，如有缺陷补焊后重新打磨。 2 ． 2 材料选择 机械 模 具主 要用来 生产 高速 铁 路混 凝 土 岔枕 ，加工 工艺 过程 需要 焊接 ，因 此使用的材料应具有较好的焊接性能。 槽钢属于建造用和机械用碳素结构钢， 在使用 中要求其具有较好 的焊接、铆接 性能及综合机械性能，该模具主要使用 3 2号或 3 6号槽钢。Q 2 3 5普通碳 素结构 钢含碳适 中，综合性能较好，强度、塑 性和焊 接等 性 能得 到较好 配 合，用途 最 广泛，模具的其它部分都使用该种板材 3 ． 高速岔枕模具的优势和发展前景 3 ． 1岔枕模具的优势 岔枕 模 具具 有技 术含 量高 、加工 难 度大、工艺流程多等特点，为高速铁路 的建设提供 了强力支持，成为众多厂家 开发的重点项目。该公司仅仅用了2 2天 时 间就完成 了从 生产 设计 到产 品发运 的 过程，采用 了先订单后开发的办法，在 销售决策、产品开发、物资采购、工装 模具制造、生产组织、产品检验、产品 发运 等统 协调 ，集 中推进 ，成 功研 发 了 时速 3 5 0公里高速铁路无渣 岔枕模具， 为企业实施技 术创新积 累了宝贵经验 。 3 ． 2岔枕模具的发展前景 无 砟岔 枕 主要 用于 时速 3 5 0公 里左 右 的高速 铁路 无砟 轨道 ，供往 国家 重 点 工程京沪、石武等客运专线，随着国家 “ 四横四纵”高速铁路网的逐步修建， 无砟岔枕可广泛应用于高速铁路建设中， 因此岔枕模具也将不断发展，具有 良好 的市场前景。 4 ． 结束语 本文通过对高速铁路混凝土岔枕机 械模 具 的制作 进行 分析 ，阐述 了制 作 的 工艺流程，重点强调了模具的制作是精 度和 质 量要 求，设 计满 足 了要 求，对 高 速铁路岔枕的生产具有重要意义 。 参考文献： [ 1 ]张喜 荣，王冬，刘 爱霞，高照 良 ．中国高速铁路建设的现状及其中长 期发展研究 [ J ] ，2 0 1 0 ． [ 2 ]张振兴 ． 铁路轨枕制造技术 [ M ] ． 西安交通大学 出版社 ，2 0 0 8 ． [ 3 ] 相俞才 ． 工程材料及机械制造基 础 [ M ] ．高等教育出版社，2 0 0 4 ：2 2 — 2 3 ． 作 者简介： 朱荣耀 ( 1 9 8 5 一 )，男，河南平顶山 人，开发部经理，工商管理硕士 ( M B A )， 主 要从 事产 品研 发、市 场开 发和 项 目投 资等工作 。 高通量细菌核酸提取仪设计 戴春喜 周超 ( 山东瑞安泰医疗技术有限公司) 摘要： 核酸提取仪是涉及生物、医学、化学领域中用于核酸提取的一种装置 ， 传统的核酸制备方式是将待测样品加入合有化学 试剂或裂解酶的试剂中 ， 通过化学反应达到核酸样本的制备。 这种方法有毒害物质 ， 存在样品制备耗时大 ， 效率低 ， 处理的样品少 ， 有交叉污染等诸多缺点 ， 逐渐难以满足高速、大批量的核酸提取要求。本设计提出了一种通过物理震荡的方式结合某种试剂实现 样品裂解的核酸提取装置。 关 键 词 1 ． 前言 l 46 中国机械 Ma c h i n e Ch i n a 基因测序、分子诊断、生物医药等 生命科学需要大量的样品制备，随着生