铁路货车专用拉铆钉制造工艺与质量控制系统研究

摘要

铁路货车专用拉铆钉是铁路货车连接紧固件，性能参数要求较高。广泛应用于铁路货车侧柱与侧墙的连接；脚蹬与侧梁的连接；下心盘与枕梁盖板、制动梁等的连接，用量很大。但由于国外生产厂家施行技术封锁，目前国内供货厂家很少，不但生产能力有限而且技术水平低。使供需矛盾突出，造成货源紧张，需要大量进口，价格昂贵。
　　 本课题主要通过对铁路货车专用拉铆钉结构特点和力学性能等关键质量特性的分析和对国内外多种铆钉、套环加工方案的比较，确定合理的适合我国国情的铁路货车专用拉铆钉加工工艺方案，并利用DEFORM-3D软件对镦锻过程进行了有限元模拟，对金属流动、应力、应变、载荷情况等进行了分析。利用分析结果，对有关设计参数进行了优化。在有限元模拟及工艺分析的基础上，选择确定了铁路货车专用拉铆钉冷镦、滚压工艺、冷镦模具结构和适用原材料。并对拉铆钉热处理、表面处理工艺，对冷镦模具结构等进行了设计，重点设计了拉铆钉镦锻工艺图；选定了拉铆钉镦锻、滚压、热处理设备。
　　 本文还对拉铆钉生产过程中主要质量问题进行了分析；对拉铆钉产品质量控制进行了研究，提出了质量控制系统方案。根据ISO9000质量管理体系理论，合理设置了生产工序，配置了作业人员，从人员、设备、材料、制度、环境、测量六方面着手，围绕“提高产品质量，降低制造成本，全面提高管理水平”这一目标设计制定了拉铆钉质量控制系统。
　　 本课题研究内容涵盖了生产过程中人员、设备、材料、制度、环境、测量六方面的因素，本文所完成的与铁路货车专用拉铆钉制造相关的理论分析、所进行的相关工艺试验结果和所设计生产工艺已在批量生产中进行了验证。该课题的研究丰富了铁路货车专用拉铆钉冷镦锻工艺的内容和理论，有一定的学术价值，对生产实践有较大的指导作用，为从事铁路货车专用拉铆钉冷镦锻工艺设计与质量控制的人员提供了借鉴和参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1概述

1.2拉铆钉在铁路货车上的应用

1.2.1拉铆连接在国外铁路的应用

1.2.2拉铆连接在国内铁路的应用

1.3课题的提出及主要研究内容

1.3.1课题的提出

1.3.2课题的主要研究内容

第2章拉铆钉生产工艺分析研究

2.1拉铆钉结构分析

2.2拉铆原理

2.3生产工艺分析

2.3.1拉铆钉的成形分析

2.3.2力学性能分析

2.3.3疲劳性能分析

2.3.4防松性能分析

2.3.5表面处理

2.4拉铆钉生产工艺方案

2.5本章小结

第3章拉铆钉镦锻过程模拟

3.1 DEFORM概况及应用

3.1.1 DEFORM概况

3.1.2 DEFORM的应用

3.2拉铆钉在DEFORM-3D下的建模

3.2.1实体建模

3.2.2网格的划分

3.2.3接触的定义

3.2.4模拟控制设置

3.3仿真结果分析

3.3.1材料流动和变形情况

3.3.2应变与应力分布情况

3.3.3缺陷的预测

3.3.4模具载荷的预测

3.4本章小结

第4章拉铆钉生产工艺设计

4.1拉铆钉冷镦原材料的确定

4.1.1冷镦钢线材生产现状及发展趋势

4.1.2冷镦用原材料的确定

4.1.3冷镦用原材料订货工艺要求

4.2镦锻工艺设计

4.2.1铆钉的冷镦锻

4.2.2套环的冷镦锻

4.3铆钉的环槽滚压成形

4.3.1滚压工艺方案

4.3.2滚压工艺参数

4.4热处理

4.4.1铆钉的热处理

4.4.2套环的热处理

4.5表面处理

4.6本章小结

第5章拉铆钉工装、模具的设计

5.1冷镦模具设计

5.1.1冷镦模具的工作特点

5.1.2冷镦模具的结构设计

5.1.3冷镦模具的选材

5.2、滚丝轮设计

5.3、试验工装设计

5.3.1拉脱力试验工装

5.3.2夹紧力试验工装

5.4本章小结

第6章拉铆钉质量控制系统设计

6.1生产过程中常见质量问题及原因分析

6.1.1冷镦开裂

6.1.2冷镦成形不良

6.1.3环槽滚压缺陷

6.1.4热处理缺陷

6.1.5表面处理缺陷

6.1.6工具擦伤

6.1.7刻痕和击痕

6.2质量控制系统设计

6.2.1人员配置与控制

6.2.2工艺装备控制与管理

6.2.3原材料控制

6.2.4作业文件策划与控制

6.2.5环境条件要求

6.2.6质量检验控制

6.3质量控制系统验证

第7章总结与展望

7.1总结

7.2课题的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢