摘要：道岔是铁路轨道的重要组成部分和系统集成，是影响列车运行速度和安全的关键设备，尖轨、心轨作为道岔的主要组成部件之一，通常使用60AT1、60AT2制造，其跟端为了实现与标准60kg/m断面钢轨的连接，通常采用锻压成型加工成60AT1-60、60AT2-60过渡段。该过渡段经过加热锻压等各道工序之后，性能相比钢轨原材料有所下降，在道岔产品中相对薄弱，容易产生缺陷。下面文章将会根据此技术问题进行简要分析，以供参考。
关键词：铁路轨道；压型跟端轨肢侧波浪；技术问题
中铁宝桥（南京）公司于2014年进行了压型设备项目升级改造，跟端压型由传统的人工换模变成了自动换模，生产工艺与之前在细节操作方面发生很大变化，锻压产品出现了多种人工换模所没有的质量问题，因工艺操作不当、现场三检不认真导致批量性质量事故不断。2016年年底60AT1-60跟端在成型段范围相继出现轨肢侧波浪形缺陷，直线度达到3mm/1m，外观质量较差。
1 轨肢侧波浪形缺陷现状
中铁宝桥（南京）公司跟端压型工序经自动化工艺升级改造后，模具形式不变，但模具的具体设计及工艺步骤发生了较大变化。改造后模具均按加长60mm设计，轨底擀压板长度由160mm加长为220mm，模具整体结构更坚固、刚性更好，抗变形能力更强。
由于采用自动送料小车配合自动换模系统进行轨件的锻压生产，跟端生产效率较人工模式实现了大幅提升。跟端班产量由15根大幅增加为25根以上。而在产品检验环节，目前仍沿用原有自检测量方式，针对上述轨肢侧波浪问题无法有效检验，现有长爪卡尺仅能按点检测轨底宽度，在轨件锻后温度高达700℃时，即使有防护用具，也无法长时间进行轨件多点轨底宽检测。因此导致现阶段，轨肢侧波浪问题较为严重，多次出现批量性问题。
2 原因分析
从人、机、料、法、环5个方面对影响轨肢侧波浪缺陷的因素进行论证分析，其主要原因有以下两点。
2.1 无法有效检测该缺陷并及时调整
原有跟端压型工序对于轨底宽的自检记录表格为单点记录，虽在工艺守则中对轨底宽测量方式有多点测量要求，但实际执行中，记录表格设计不合理造成难以多点记录；
同时，底宽长爪卡尺仅能逐点测量轨底宽度尺寸，无法线性测量一定区域的直线度情况，即无法直观反映轨肢侧波浪状态。由于轨件测量时，锻件温度高达700℃，无法长期进行多点测量。因此，检测方法缺失，造成操作者无法及时微调锻压工艺，也是导致轨肢侧波浪形缺陷多次批量发生的主要因素。
2.2 擀压步骤不合理
跟端压型工序经自动化工艺改进后，与轨底成型关系密切的擀压板发生较大变化，长度由160mm增加为220mm。理论上，与原有工艺相同的情况下，擀压板越长，轨底一次擀压时轨底墩粗范围越大。由于原材断面大于成型段型腔断面。因此，更多的金属在成型过程中，由于无法顺利排出模腔，必然加大鼓形区域横向展宽距离。同时，轨件由于热传递，温度急剧下降，活块模具再次挤压时，无法完全消除鼓形展宽。
3 制定方案
3.1 采取有效手段检测该缺陷以便及时调整
成型段长度为600mm左右，该范围内，轨肢厚度为20mm左右，正常情况下，在轨底宽度区域将形成一个有效宽度20mm*600mm的垂直向平面。轨底宽波浪检测即检测该平面的纵向直线度，需制作专用检测工具，并将相关自检记录项点进行修改，方便操作人员检测记录。
钢轨类平直度尺寸检测常用的工具为平尺，而车间最常见的平尺为1000mm，但端部存在因金属排出产生的不规则部分，影响平尺检测，无法满足要求，且无法避免轨件温度较高的检测环境。目前所需的跟端轨肢侧直线度测量精度仅需1mm/1000mm即可，而1米平尺即使时报废精度也能够达到0.5mm/1000mm。因此，为保证生产连续进行，利用现有报废平尺改制为量程450mm的平尺临时检测轨肢侧波浪程度。
考虑到压型工序高温测量环境及检测便利性，设计制作专用轨肢侧波浪检测平尺，人员站立于跟端两侧，利用平尺把手，穿戴热工专用护具，将平尺抵住轨肢侧，即可快速、安全、有效的检测轨肢侧波浪程度及位置。
改制轨肢侧波浪检测平尺 检测轨肢侧波浪缺陷
3.2 合理调整擀压步骤
在擀压板推拉杆上将成型段与过渡段交界位置做出标记，以此为基准，测定轨底成型段350mm范围擀压板模具推拉范围。在60AT1-60跟端轨底擀压过程中，先擀压两次，随后正常擀压，通过检测轨肢侧波浪程度及位置来逐步调整最先两次擀压位置及擀压次数。
经过多次实验调整，以及批量性工艺验证试验。最终确认二火时，在成型段开始120mm到300mm范围，初始正向擀压2-3次，随后由成型段起始点开始重新擀压成型段轨底，最终轨底板整形，完成二火锻压。
4 效果检查
通过上述工艺调整轨底擀压方式后，对60AT1-60跟端轨底宽度、单侧轨肢侧直线度进行随机抽检，检验结果均显示轨底宽度±1mm、单侧轨肢侧波浪小于1mm/1m，通过此方法，能够在原有模具工装的基础上，使其轨底宽尺寸符合标准，目标圆满实现。
5 结束语
针对本问题，充分运用了质量管理的思想和方法，拓展思维，集思广益，为提高道岔制造质量不懈探索和努力，在试验过程中解决了压型设备跟端热锻成型自动化升级改造后，因工艺工装发生较大变化后无技术经验可循的困境局面，成功消除了轨肢侧波浪缺陷，对跟端压型生产产生积极的促进作用，节省了大量人力、物力。
参考文献：
[1] 刘金朝，陈东生，赵钢，刘伶萍，孙善超，郭剑峰，梁志明.评判高铁轨道短波不平顺病害的轨道冲击指数法[J].中国铁道科学，2016，37（04）：34-41.
[2] 李文勇.钢轨波浪磨耗的调查分析及减缓措施[J].技术与市场，2014，21（06）：219-220.
论文作者:黄金山
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
标签：波浪论文; 缺陷论文; 测量论文; 平尺论文; 工艺论文; 压板论文; 多点论文; 《基层建设》2018年第1期论文;