Способ изготовления цельнокатаных колес и устройство для его осуществления

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1797513 ЕТЕНИЯ ПАТ я деформа О между и п окатвевввш ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ббтт. Авторское свидетельство СССРМ 436076, кл. С 10 в 3/02, опублик. 1974.2. Авторское свидетельство. СССРМ 442240, кл. С 23 д 5/00, опублик. 1974,3. Авторское свидетельство СССРМ 1729676, кл, В 21 К 1/28, 1990.4, Шифрин М.Ю. и Соломович М.Я. Производство цельнокатаных колес и бандажей. - Металлургиэдат, 1954, с. 133-139,рис, 76, с, 356, рис. 192,Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению цельнокатаных железнодорожных колес методом горячей штамповки и прокатки.Известные способы борьбы с окалиной решают зту задачу частично, при этом снижается ремонт колес по диску лишь на 10- 15 фь, чтоне позволяет снизить применяемый максимальный допуск на его толщину. Т.е, технология в части допусков при этом не изменяется, а только улучшаются несколько технико-экономические показатели работы колесопрокатных.цехов за счет уменьшения работы ремонтных станков.В качестве прототипа принят наиболее близкий к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту способ изготовления железнодорожных колес, Этот способ включает двухзтапную осадку(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ КОЛЕС И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: обработка металлов давлением методом горячей штамповки и прокатки, Сущность изобретения: в процессе осадки осуществляют удаление окалины с торцов заготовки путем плавного увеличения от 0 до 100;4 подвергающейся деформации площади ее верхнего торца на первом этапе и другого ее торца на втором этапе осадки, Деформационная поверхность верхней плиты выполнена с наклоном к деформационной поверхности нижней плиты, Угол наклона деформационной поверхности верхней плиты к соответствующей поверхности нижней плиты выполнен равным 210 О, 4 ил. заготовки с приложением усилиции к ее торцам и ее кантовку наэтапами, последующую формовку р ку колеса.Недостатком этого способа является его ограниченность применения, т,е. он направлен на повышение качества колес лишь при использовании заготовок с дефектами по наружной поверхности. Другим недостатком является то, что использование плоских обжимных плит для осадки не решает проблемы удаления окалины с торцевых поверхностей.Известно также устройство для осуществления способа изготовления цельнокатаных колес в виде пресса с верхней и нижней обжимными плитами, имеющие плоские деФормационные поверхности.Недостатком его является получение низкого качества торцовых поверхностейосаженной заготовки с точки зрения удале. ния с них окалины, что не может, вести кувеличению срока службыколес.Целью изобретения является увеличение срока службы колес в эксплуатации.Задача, решаемая предлагаемым способом и устройством, заключается в том,чтобы обеспечить измельчение окалины, нарушив ее связь с телом заготовки и удалитьв отходы,Поставленная цель достигается тем, чтов процессе осадки осуществляют удалениеокалины с торцов заготовки путем плавногоувеличения от 0 до 1000 подвергающейсядеформации площади ее верхнего торца напервом этапе и другого ее торца на второмее этапе. Это обеспечивается устройством,в котором .деформационная поверхностьверхней плиты вйполнена с наклоном к де-.формационной поверхности нижней плиты,причем угол наклона предпочтительно выполнен равным 210,На фиг.1 показана исходная заготовка идеформационные поверхности обжимныхплит перед первым этапом осадки; на фиг.2- заготовка и обжимные плиты после первого этапа осадки; на фиг.3 - заготовка (послекантовки на 180 ) и обжимные плиты передвторым этапом осадки, на фиг,4- заготовкаи обжимные плиты после второго этапаосадки;Сущность предлагаемых способа и устройства для его осуществления состоит втом, чтобы, воздействуя верхней наклоннойплитой на горизонтальную верхнюю торцевую поверхность исходной заготовки, вначале на первом этапе осадки измельчитьокалину, Затем, на втором этапе осадки,после кантовки заготовки на 180 О, воздействием горизонтальной верхней обжимнойплитой на наклонную верхнюю торцовуюповерхность (в исходной заготовке это нижняя торцовая поверхность) выполняется таже технологическая операция, что и на первом этапе., Технология изготовления цельнокатаных колес по предлагаемому способу и работа устройства для его осуществлениязаключаются в следующем.Нагретую до температуры деформирования исходную заготовку 1 (Фиг.1) послеудалейия с нее гидросбивом основной массы окалины устанавливают на горизойтальную обжимную плиту 2 и осуществляютосадку на 25-35 овысоты верхней наклонной под углом а = 210 по отношению книжней обжимной плитой 3 (первый этапосадки), Точками а, б, в и г обозначены на всех фигурах граничные положения торцовых (верхней и нижней) поверхностей заготовки до и после осадки, а также до и послекантовки. На фиг.2 приведен вид осаженной5 наклонной плитой 3 заготовки 4, В процессепоследовательной деформации слоев верхней торцовой поверхности заготовки в радиальном ее направлении измельчающаясяокалина с приконтактных зон частично сду 10 вается воздухом. После осадки на первомэтапе(после подъема верхней плиты) с заготовки окончательно удаляют оставшуюсяизмельченную окалинувоздухом или водойвысокого давления. Затем заготовку 5 после15 кантовки на 180 устанавливают очищенным.торцом на нижнюю горизонтальнуюплиту 6 (фиг.3), после чего осаживают (второй этап осадки) горизонтальной обжимнойплитой 7 с последовательной деформацией20 слоев в радиальном направлении (как и напервом этапе осадки) до получения плоскихи параллельных между собой верхней инижней торцовых поверхностей заготовки 8(рис.4). В дальнейшем Формируют ступицу и25 .диск колеса со средним допуском по толщине и прокатывают обод увеличенной толщины.П р и м е р. Нагретую до температуры1260-1280 С исходную заготовку массой30 470 кгпропускали через гидрокамеру (давление воды 180 атм) и очищали от легкоудаляемой окалины, Затем ее устанавливалиторцом на нижнюю горизонтальную обжимную пЛиту пресса усилием 2000 т.с., и оса 35 живали на 25% высоты верхней наклоннойпод углом 6 плитой. В.процессе осадки на. первом этапе на свободный участок верхнего торца заготовки под давлением 6 атмподавали воздух и удаляли огделяющуюся40 окалину. После первого этапа осадки с верхнего торца заготовки воздухом удаляли остатки окалины, а саму заготовку кантовалина 180 и устанавливали на нижнюю горизонтальную плиту пресса усилием 5000 т.с45 где осуществляли второй этап осадки верхней горизонтальной обжимной плитой судалением воздухом остатков окалины сдругого торца исходной заготовки, Очищен- .ную от окалины заготовку подавали на50 пресс усилием 1000 т,сгде Формовали ступицу и диск толщиной 26 мм, используясредний допуск, а затем - на колесопрокатный стан, где прокатывали обод, Его размеры не выходили по толщине за пределы55 менее 72 мм (70+ 2). Дополнительные 2 ммпо толщине обода позволяют увеличить величину пробега колес в эксплуатации до 80%ь 1Составитель М. Кузьмичев.едактор М. Кузнецов ТехредМ.Моргентал Корректор Й,Бт аказ 660 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4 УБ тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 изводственно-и Формула изобретения 1. Способ изготовления цельнокатаных колес,включающий двухэтапную осадку заготовки с приложением усилия деформации к ее торцам и с ее кантовкой на 180 между этапами, последующую формовку и прокатку колеса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы колес, в процессе осадки осуществляют удаление окалины с торцов заготовки путем плавного увеличения от 0 до 100 подвергающейся деформации площади ее верхнего торца на первом этапе и другого ее торца - на втором зтапе осадки,2. Устройство для изготовления цельно- катаных колес, выполненное в виде пресса с верхней и нижней плитами, имеющими плоские деформационные поверхности, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что деформационная поверхность верхней плиты выполнена с наклоном к деформационной поверхности нижней плиты,3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что угол наклона деформационной поверхности верхней плиты к соответствующей поверхности нижней плиты выполнен равным 2-10 О,