鄒文杰

摘 要：隨著社會的發(fā)展，我國鐵路事業(yè)也步入了一個新的篇章。其中鐵路中各個零部件的質(zhì)量是促進(jìn)鐵路事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。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(zhì)量將直接影響到鐵路罐車運(yùn)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(guān)鍵技術(shù)展開研究，了解各種技術(shù)要求和注意事項(xiàng)，從而提升罐體的質(zhì)量和后期鐵路罐車罐體的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：鐵路；罐車罐體；成形關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：U272.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 針對當(dāng)前鐵路罐車罐體成型技術(shù)的發(fā)展情況分析

我們對當(dāng)前鐵路罐車罐體成型技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行了詳細(xì)的研究，在當(dāng)今社會國內(nèi)外都比較重視對鐵路罐車罐體的發(fā)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(jié)成形以及罐體組裝工藝等都是當(dāng)前國內(nèi)外首要的研究內(nèi)容，下面我們來了解一下當(dāng)前我國各種成形技術(shù)的發(fā)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(diǎn)，所以當(dāng)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行罐車封頭成形的制造過程中是需要大量的設(shè)備支持的，并且對技術(shù)人員的專業(yè)性技能要求也比較高。但是即使大型封頭成形技術(shù)的難度大，我國一些優(yōu)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(shù)、多點(diǎn)成形技術(shù)以及旋壓成形技術(shù)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(chǎn)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(guī)模生產(chǎn)，但是在生產(chǎn)過程中一定要根據(jù)封頭的具體特征來合理地生產(chǎn)。筒節(jié)成形的研究也是鐵路罐車罐體發(fā)展的基礎(chǔ)，和罐體的大型封頭成形一樣，筒節(jié)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(jìn)行加工，并且獲得很好的應(yīng)用空間和使用價(jià)值。

總之，我國當(dāng)前鐵路罐車罐體成型技術(shù)的發(fā)展相對來說領(lǐng)先于世界，但還是需要進(jìn)一步來完善各種技術(shù)存在的不足才能有更廣闊的發(fā)展空間。

2 針對鐵路罐車罐體封頭成型技術(shù)的分析

鐵路罐車罐體的封頭是比較重要的受力部件，應(yīng)用的范圍也十分廣闊，包括在鐵路、食品加工以及核工業(yè)等領(lǐng)域，封頭的質(zhì)量要求決定著設(shè)備運(yùn)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(jìn)行工藝方法實(shí)驗(yàn)和拉延成形的過程模擬橢圓形封頭成形技術(shù)，對鐵路罐車罐體封頭成型技術(shù)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(jīng)過專業(yè)的科研人員的多次實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)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(chǎn)的，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的形狀可以保持其準(zhǔn)確性，因此采用冷沖壓成形工藝生產(chǎn)的鐵路罐車罐體封頭穩(wěn)定性普遍較好。而采用熱沖壓成形工藝生產(chǎn)的鐵路罐車罐體封頭成形隨變形力小，但是生產(chǎn)的產(chǎn)品晶粒較大，如果采用熱沖壓成形工藝進(jìn)行大量的生產(chǎn)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(jìn)行大量生產(chǎn)時效率較低，旋壓成形工藝生產(chǎn)完成的產(chǎn)品和采用冷沖壓成形工藝和熱沖壓成形工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品相比質(zhì)量是最差的，所以旋壓成形工藝生產(chǎn)不適用于大批量的生產(chǎn)，只能進(jìn)行小規(guī)模的成產(chǎn)。因此對鐵路罐車罐體封頭成型技術(shù)的3種成形工藝對比以后，并從生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)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(chǎn)。

3 針對鐵路罐車罐體車筒節(jié)滾彎成型技術(shù)的分析

再對鐵路罐車罐體封頭成型技術(shù)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(chǎn)，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(jié)滾彎成型技術(shù)繼續(xù)展開分析，可以根據(jù)鐵路罐車罐體車筒節(jié)滾彎成型技術(shù)的原理構(gòu)建研究模型，在我國鐵路的筒節(jié)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(zhuǎn)運(yùn)動和位置的變化實(shí)現(xiàn)的，需要加工的工件在成形輥摩擦力的作用下產(chǎn)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(jù)其不同點(diǎn)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(jià)值和優(yōu)勢，包括滾彎成形的設(shè)備簡單、生產(chǎn)效率較高等，所以滾彎成形技術(shù)除了應(yīng)用在鐵路罐車罐體中，還廣泛地應(yīng)用在造船、金屬重工業(yè)等領(lǐng)域。

通過重點(diǎn)研究滾彎成形過程中的壓彎以及和滾彎成形時板料的應(yīng)力和應(yīng)變可以更全面的認(rèn)識到滾彎成形技術(shù)的內(nèi)容和價(jià)值。在筒節(jié)鐵路罐車罐體車筒節(jié)滾彎成型的過程中，發(fā)生變形的地方的應(yīng)力和應(yīng)變是最大的。板材的內(nèi)外表面的引力是不相等、不均勻的，當(dāng)成形的時候板材內(nèi)表面的應(yīng)力變大，板材外表面的變?yōu)槔烨邢驊?yīng)力，因此在成形的過程中應(yīng)力不會有太大變動。針對各處應(yīng)力的分析可以得出結(jié)論，摩擦系數(shù)和成輥轉(zhuǎn)速對鐵路罐車罐體車筒節(jié)滾彎成型的質(zhì)量有著一定的影響，所以說在以后的工作中注意設(shè)置工藝參數(shù)。

4 針對鐵路罐車罐體焊接成形技術(shù)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(jié)制備以及和鐵路罐車罐體結(jié)構(gòu)的組裝都是需要采用焊接成形技術(shù)完成的。所以在進(jìn)行焊接成形技術(shù)的時候一定要按照各項(xiàng)要求合理地進(jìn)行。對于鐵路罐車罐體焊接成形技術(shù)的研究我們主要是對焊接后殘余應(yīng)力的分布情況、鐵路罐車罐體焊接成形以后的質(zhì)量要求以及和其正常運(yùn)行的可靠性來進(jìn)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(jìn)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(yàn)過后再觀察兩種封頭板料的變形情況，得出變形和應(yīng)力的分布沒有太大的差別。但是30mm的封頭板料在經(jīng)過多次焊接以后應(yīng)力分布比較混亂和復(fù)雜，并且殘余應(yīng)力較大，所以需要經(jīng)過熱處理以后才能有效地減少殘余應(yīng)力。而10mm的封頭板料在經(jīng)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(jié)對接焊時要注意焊接的順序，一定要從內(nèi)向外進(jìn)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(jié)的質(zhì)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(jìn)行筒節(jié)組對焊接，然后再進(jìn)行封頭組對的焊接。

結(jié)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(guān)鍵技術(shù)為研究對象。對當(dāng)前我國鐵路罐車罐體成形技術(shù)的發(fā)展情況、鐵路罐車罐體封頭成形技術(shù)、鐵路罐車罐體筒節(jié)滾彎成型技術(shù)以及焊接成形技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的探究和了解，每個成形技術(shù)中都有著很高的技術(shù)要求和注意事項(xiàng)。因此希望在以后相關(guān)技術(shù)人員對鐵路罐車罐體成形關(guān)鍵技術(shù)的研究中能夠更好地發(fā)揮出其應(yīng)用價(jià)值，為我國鐵路罐車罐體提供更好的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]張超，丁建興，張雪亭.鐵路罐車罐體安全檢測實(shí)施存在的問題及改進(jìn)建議[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督，2015，43（8）：9-10，13.

[2]傅青喜，邵學(xué)君，丁建興，等.70t級鐵路罐車容積的幾何測量法研究[J].中國鐵道科學(xué)，2012，33（6）：69-74.

[3]傅青喜，張超.解讀《鐵路危險(xiǎn)貨物罐車罐體安全檢測管理暫行辦法》[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督，2010，38（3）：4-6.

[4]陳寶旭，王旭，宋欣，等.在用液化氣體鐵路罐車罐體綜合技術(shù)評定[J].石油和化工設(shè)備，2008（4）：34-37.