Способ изготовления цельноштампокатаных колес с криволинейным диском

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при изготовлении цельноштампокатаных колес путем горячего деформирования штучных заготовок. Цель изобретения - повышение экономии металла за счет снижения допусков на размеры и припусков на механическую обработку колес. Нагретую до температуры деформирования заготовку формуют. В процессе формовки приступичную часть диска 2 штампуют под углом (β-5°)*98а*985° к горизонтальной плоскости, где *98в - угол наклона диска готового колеса к горизонтальной плоскости. Затем осуществляют прокатку приободной части диска 3 в горизонтальной плоскости и последующую калибровку. Способ позволяет снизить допуски на толщину диска, на ширину обода и спицы. 2 ил., 3 табл.

А1

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .,.SU„;, 1590179 щ)5 В 21 Н 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг.7

ГОСУД АРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4387047/27-27 (22) 0 1.03.88 (46) 07.09.90. Бюл. Ф 33 (71) Институт черной металлургии (72).М.С.Валетов, И.И.Староселецкий, В.И.Корж и M.Â.Êóçüìè÷åB (53) 671.77.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 383504, кл. В 21 Н 1/02, 1971. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬН01ЧТА11 ПОКАТАНЫХ КОЛЕС С КРИВОЛИНЕЙНЫМ

ДИС КОГ1 (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при изготовлении цельноштампокатаных колес путем горячего

I деформирования штучных заготовок.

Цель. изобретения — повышение экономии металла за счет снижения допусков на размеры и припусков на механичес-, кую обработку колес. Нагретую до температуры деформирования заготовку * формуют. В процессе формовки приступичную часть диска 2 штампуют под углом (p-5 ) )5 к горизонтальной плоскости, где / —. угол наклона диска готового колеса к горизонтальной плоскости. Затем осуществляют прокатку приободной части диска 3 в горизонтальной плоскости и последующую калибровку. Способ позволяет снизить допуски на толщину диска, на ширину обода и спицы. 2 ил., 3 табл.

1590179

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частнос.и к из готовлению цельноштампокатаных колес путем горячего деформирования штучных заготовок.

Целью изобретения является повышение экономии металла за счет снижения допусков на размеры и припусков на мехобработку.

На фиг. 1 показано колесо после формовки ступицы и приступичной части диска и прокатки обода и приободной части диска; на фиг. 2 — :о же., после калибровки (ныгибка колеса) .

Способ осущестнляют следующим образом.

Исходную заготовку после н.-.грена до температуры горячего деформирования осаживают на прессе. между плос.кими плитами на 307. ее высоты. Затем осуществляют осадку заготовки на окон,чательные размеры в технологическом кольце плоскими плитами, разгонку центральной зоны металла пуансоном, В процессе формовки выполняют окончательных размеров и конфигурации ступицу 1, при этом формуют приступичную часть 2 диска под углом (р — 5")

)g >5 к горизонтальной плоскости. После этого осуществляют прокатку гриободной части 3 диска н горизонталь— ной плоскости. Прокатку приободной части диска ведут одновременно .с раскаткой обода 4 по диаметру. В качестве финишной операции колесо калибруют по конфигурации диска и ширине обода. В процессе калибровки колеса диску 5 придают требуемую форму. При этом изгиб диска колеса осуществляется главным обре.зом вокруг плоскости сопряжения приступичной 2 и приободной 3 частей диска и при отсутствии или пониженной вытяжке диска по длине, что обеспечит отсутствие трсщин на диске и, как сле -.,cтвие> псвыс IT усталостную прочность колеса н эксплуатации. С другой стороны, наличие плоскости в средней части диска, в

50 которой происходит изгиб его при выгибке, обеспечивает более точное положение ступицы относительно обода в готовом колесе, в меньшей ере сказывается при этом возвратное действие

5 упругой деформации (чем просто при вытяжке, диска, тем самым снижаются

) . припуски на мехобработку обода и ступицы и допуски на их размер

Пределы угла c(наклона приступичной части диска к горизонтальной плоскости приняты по следующим соображениям. При угле о((5 процесс гибки диска осуществляется вокруг места перехода обода в диск с одновременной

его вытяжкой ло длине, а не вокруг плоскости перехода приступичной части диска в приободную. Этот угол 5 для применяемых железнодорожных колес диаметром 898-1000 MM является критическим углом, характеризуюшим лишь упругую деформацию диска при его гибке . Поэтому угол наклона должен быть больше 5 . С другой стороны, этот угол не должен быть больше условного угла наклона диска готового колеса, так как сум зрная длина частей диска лриободной и приступичной окажется больше общей дли»ы диска готового колеса, что приведет к повышенным сжимающим напряжениям в диске готового колеса при гибке такого диска. Для колес с криволяней— ным диском уменьшение максимально допустимого угла e ((р-5 ) на 5 гарантирует отсутствие указанных сжимающих напряжений н,писке. Опасность появления больших сжимающих H!IH растягивающих напряжений- в диске при его выгибке вызвана тем, что при последующих после чистовой механической обработки нагрева под термообработку и закалке колеса меняется, причем существенно, положение ступицы относительно обода, а также появлением трещин в зонах перехода диска в ступицу и обод.

В табл. 1 приведены данные изменения положения ступицы относительно обода при термообработке колес.

Данные ремонтной обточки колес (припусков на мехобработку) по дефектам на диске в зависимости от угла представлены в табл. 2.

Результаты экспериментальных иссле— дований на опытных плавках, выполненных для цельноштампокатаных. колес с криволинейным диском, показали, что допуски на размеры диска колеса при соблюдении угла наклона его при формовке н диапазоне 5 44<(p-5 ) уменьшаются в 1,5-2,0 раза (табл.3) .

Пример. Исходную заготовку для вагонных колес диаметром 838 мм, массой 350 кг нагревают до температуры деформирования 1260-1280 " осаживают на прессе усилием 2000 тс для

159017

Т а б л и ц а 1

Значения показателей при размере колеса, мм

Показатели

Угол наклона диска колеса, p„ град

Угол, град

Смещение ступицы относительно обода при термообработке., мм

19

19

19

13

f3

13

О, 0,5

1,0

0,6 1,1

Таблица 2 с 4 б 14 17 19 д 5,5 2,1 2,0 2,0 2,1

5,0

5 8 11 13

2,6 2,2 2,0 3 1

Т а б л и ц а 3

Распределение допусков, мм, на толщину диска в опытной партии колес, шт.

+3

24

34

17.

П р и м е ч а н и е. Допуск на толщину диска по действующим ТУ+10 мм. удаления окалины, осаживают гладкими плитами в технологическом кольце на прессе усилием 5000 тс, на этом же прессе осуществляют разгонку центральной зоны металла пуансоном, на прессе усилием 10000 тс формуют сту пицу и приступичную часть диска под углом 10 к горизонтальной плоскости. (угол наклона диска готового колеса составляет 19о)прокатывают на стане приободную часть диска в горизонтальной плоскости, после чего осуществляют калибровку колеса н» прессе усилием 3500 тс, и прошивают отверстие в ступице. Полученное колесо имеет диск без трещин, допуски на толщину диска находятся в пределах 1,0 мм, а по ширине обода и ступицы 1,5 мм, что примерно в 2 раза ниже, чем на серийно 2О производимых колесах.

Способ позволяет повышать коэффициент использования металла за счет снижения допусков на размеры и припусПоказатели . Колесо диаметром 838 мм

9 6 ков на последующую механическую .о6работку, Формула изобретения

Способ изготовления цельноштампокатаных колес с криволинейным диском, включающий формовку заготовки с образованием ступицы и приступичной части диска с наклоном ее к горизонтальной плоскости, прокатку обода и приободной части диска и калибровку колеса, отличающийся тем, что, с целью повышения экономии металла за счет снижения допусков на размеры и припусков на мехобработку, формов ку приступичной части диска осуществляют под углом р-5 > о() 5 к горизонтальной плоскости, где ф — угол наклона готового диска к горизонтальной плоскости, а прокатку приободной части диска осуществляют в горизонтальной плоскости.

1590179

Составитель М.Антошин

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор 1.Пожо

Редактор H.Áóãðåíêîâà

Заказ 2598 Тираж 4б1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 01