Способ изготовления штампокатан-ных колес

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ Союз Советскик СоцивлистйческияРеспублик(22) Заявлено 050978 (23) 2659418/25-27 (51)М. Кл. с присоединением заявки М В 21 Н 1/04. Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт черной металлургии(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОКАТАННЫХ КОЛЕСЙэобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к колесопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении штампокатанных колес.Известен способ изготовления железнодорожных колес, при котором заготовку предварительно осаживают между плоскими плитами для удаления окалины, послечего осуществляют осадку в калибровочном кольце и производят раэгонку центральной эоны заготовки специальным пуансоном. Далее формуют ступицу и прилегающую к ней часть диска, после чего прокатывают обод и остальную часть диска с раскаткой заготовки по диаметру. В завераение прессопрокатных операций производят выгибку диска и калибровку обода по ширине. Центральное отверстие в ступице прошивают либо после. осадки заготовки, либо после выгибки диска 1).Известен способ, включающий осадку и формовку ссаженной заготовки, прокатку колеса с образованием гребня, выгибку диска и калибровку обода, Заготовку, предварительно осаженную на первом прессе, подают на стол второго пресса, где производят оконча тель ную ос адку в матрице ираэгонку центральной зоны заготовкипуансоном. Затем заготовка попадаетна формовочный пресс, на прокатныйстан и на последнем прессе происходит выгибка диска и калибровка обода.Здесь же производят прошивку центрального отверстия в ступице 2.Недостатком известного способаявляется низкое качество колес, особенно гребня, и сложность технологического процесса их производства.Гребень часто является наиболее быстроизнашивающимся в процессе эксплуа тации элементом колеса. Он подготавливается вместе с ободом во времяформовки заготовки иокончательныеразмерй приобретает при прокатке наколесопрокатном стане. При этом в 20 гребень перемещается макрообъем металла, не прорабатываясь по сечениюи не создавая волокнистой структуры.Металл в гребневой части обода имеетпрактически литую структуру и,несмот ря на упрочняющую термическую обработ.ку, его стойкость низка. С другойстороны, малое перемещение макрообъемов металла при формовке в нижней(гребневой) Части обода приводит к 30 сохранению следов конфигурации исход 795668ной заготовки (ромашки), что припоследующей прокатке становится причиной образования закатов на ободе.Все вышеуказанноепредопределяетсясохранением уклонов наружной поверхности обода в отформованной заготовке и прокат нном колесе. Кроме того,формовочное кольцо расположено наверхней плите пресса, что ухудшаетусловия ремонта и монтажа кольца ине позволяет применять формовочноекольцо достаточной толщины. Малаятолщина формовочного кольца не обеспечивает ему достаточной жесткости,поэтому отформованная заготовка практически всегда получается овальной.Цель изобретения в ,повышение качества штампокатанных колес путемулучшения свойств металла обода.Поставленная цель достигается тем;что после формовки заготовки с получением наружной поверхности обода в Щвиде усеченного конуса, прокатку начинают с приложения, деформирующегоусилия к металлу, прилегающему к большему основанию усеченного конуса,а образование гребня осуществляютв зоне расположения меньшего основания при течении металла от большЕгооснования к меньшему.На фиг.1 показана формовка заготовки по известному способу (а - формовочное кольцо, б - наружная коническая поверхность заготовки); нафиг.2 - прокатка отформованной заготовки по известному способу (в - коническая наружная поверхность колеса); на фиг.З показана формовка заготовки по предлагаемому способу.на фиг.4 - прокатка колеса по предлагаемому способу,При формовке колесной заготовкиформовочное кольцо а (фиг.З) находит Ося на столе пресса, в результате чегонаружная поверхность б (фиг.З) заготовки приобретает форму усеченногоконуса Волыним основанием вверх. Отформованная таким образом заготовка,попадает на колесопрокатный стан, 4где обод раскатывается по диаметруи на наружной поверхности его формируется гребень, Так как заготовкапопадает в стан большим основаниемвверх, а гребень формируется в ниж-ней части обода, то гребень будетвыполнен из металла, сосредоточенного в зоне меньшего основания заготовки, что приведет к интенсивному течению металла в процессе прокатки и, 55как результат, к улучшению структурыметалла обода, в особенности, гребня. 60 Способ осуществляется следующим образом.П р и м е р . Заготовки весом 475 кг, полученные при раэрезке слитка иэ колесной стали на равные по массе части, подвергались предварительной осадке на прессе усилием 2000 т.с. 5 для удаления окалины. Окончательная осадка, и разгонка центральной части заготовок пуансоном производились на прессе усилием 5000 Т. После разгонки заготовки подавались для формовки на пресс усилием 10000 Т. Калибровочное кольцо для упрощения процесса формовки смонтировано на нижней плите пресса.В результате формовки металл, подготовленный для прокатки обода, получил наружную поверхность в виде усеченного конуса большим основанием вверх, в соответствии с уклоном калибровочного кольца. В том же положении заготовка попадает в колесопрокатный стан, где при прокатке гребень на ободе формировался иэ объема металла, прилегающего к меньшему основанию конусной наружной поверхнос ти заготовки.Визуальный осмотр и обмер колес на стенде ОТК показали полное соответствие колес требованиям ГОСТ 9036-76,Применение предлагаемого способа позволяет: снизить затраты на замену формовочного кольца; повысить качество колес путем соблюдения периодичности замены кольца; увеличить срок службы кольца эа счет обеспечения равномерного распределения металла по периметру обода ввиду совпадения направления конусов на осаженной заготовке и формовочном кольце и увеличения толщины кольца) уменьшить брак по закатам ввиду ликвидации предпосылок сохранения на наружной поверхности заготовки, подаваемой в колесопрокатный стан остатков исходной конфигурации заготовки (ромашки); повысить срок службы гребневой части обода колес вследствие увеличения степени обжатия металла при прокатке.Формула изобретенияСпособ изготовления штампокатанных колес, при котором производятосадку заготовки, формовку осаженной заготовки с получением обода ввиде усеченного конуса и прокаткуколеса с образованием гребня приложением деформирующего усилия к металлу обода, отличающийсятем, что, с целью повышения качестваколес путем улучшения свойств металла обоДа, прокатку начинают с приложения деформирующего усилия к металлуприлегающему к большему основанию усеченного конуса, а образование гребняосуществляют в зоне расположения меньшего основания при течении металла от большего основания к меньшему,Источники информации,принятые во внймание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,М 645740, кл, В 21 Н 1/04, 13.03,79,2. Авторское свидетельство СССРУ 617138, кл. В 21 Н 1/04, 27.10,78./5 иал ППП Патент, г.ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 7 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Поденного комитета ССтений и открытий