Способ профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек и устройство для его осуществления

(51)5 В 21 О 53/30 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР)1" Рл, Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Омский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1094656, кл, В 21 О 53/30, 1983.(54) СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯОБОДЬЕВ КОЛЕС ИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕ СТВЛ ЕНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к получениюосесимметричных деталей методом профилирования. Цель - повышение прочностиободьев путем уменьшения утонения металла в зонах изгиба, Формовку производят вдва перехода, На втором переходе одновременно с радиальным перемещением металла заготовки осуществляют подпороснования в радиальном направлении, Приэтом сжимают основание в направлении,Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для получения ободьев колес,Цель изобретения - повышение прочности ободьев путем утонения металла в местах изгиба.На фиг.1 представлено устройство для профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек в начальный момент формоизменения заготовки, разрез по оси; на фиг.2 - то же, в конечный момент формоиз- менения профиля обода, разрез по оси; на фиг,З - схема предлагаемого способа форпараллельном оси обода. Устроиство содержит станину, нижний и верхний валы, нижний и верхний профилегибочные ролики, контактные ролики и пакеты тарельчатых пружин, Нижний профилегибочный ролик состоит из средней части, жестко установленной на валу. и боковых частей, установленных на скользящих шпонках, закрепленных на переходных втулках, Тарельчатые пружины расположены на переходных втулках между средней и боковыми частями нижнего ролика, Контактные ролики установлены на верхнем валу с обеих сторон от профилегибочного ролика. При движении верхнего ролика вниз взаимодействие конических поверхностей контактных роликов и подобных поверхностей, выполненных на боковых частях нижнего ролика, обуславливает перемещение боковых частей нижнего ролика от периферии к центру ручья, обеспечивая дополнительное смещение элементов заготовки в этом же направлении. 2 с и 2 з,п. ф-лы, 4 ил,мообразования и действующих на полуфабрикат сил для начального момента профилирования; на фиг.4 - схема предлагаемого способа формоизменения и действующих на заготовку сил для и ромежуточной стадии профилирования на втором переходе.Устройство для осуществления способа содержит станину 1, расположенные на верхнем валу 2 контактные ролики 3 с регулировочными прокладками 4, установленные на радиально-упорных подшипниках 5. верхний профилегибочный ролик 6, а также расположенные на нижнем валу 7 - со 1655636ставной нижний ролик 8, на который установлен полуфабрикат П, переходные втулки 9 со скользящими шпонками 10, пакеты тарельчатых пружин 11, которые регулируются с помощью колец 12 и гайки 13,На первом переходе из цилиндрической обечайки профилируют полуфабрикат с углом наклона боковой стенки относительно оси обода - 35-45, величины радиусов закругления которого превышают, соответственно, в 3-4 раза и в 2,5 - 3 раза значения г 1 и г подобных радиусов закругления окончательного ручья обода, Профиль полуфабриката формуют путем перемещения металла заготовки в радиальном направлении относительно оси обода, причем завышенные значения радиусов закругления позволяют получать его с глубиной ручья, превышающей глубину готового профиля без значительного утонения, что обеспечивает на втором переходе профилирования подпор основания полуфабриката сжимающими усилиями, На втором переходе осуществляют окончательное формообразование ручья обода с заданными геометрическимипараметрами путем радиального перемещения металла заготовки. Дополнительно производится сжатие полуфабриката в этом же(радиальном) направлении усилиями с за счет подпора, возникновение которогообусловлено превышением на 20 - 25)(, глубины профиля полуфабриката по сравнению с глубиной ручья готового обода. Одновременно осуществляют сжатие заготовки в направлении, параллельном осиобода усилиями О, что обуславливает дополнительное перемещение ее элементов от периферии к центру ручья в этом же направлении в процессе профилирования.Устройство работает следующим образом,Перед началом профилирования полуфабрикат П устанавливают на нижний несущий ролик 8. Перемещение верхнего вала 2 вниз обусловливает деформирование эа 5 10 15 2025303545 готовки между верхним 6.и нижним 8 .вращающимися роликами, в результате которого осуществляют формирование ручья обода путем перемещения металла в радиальном направлении относительно оси обо да. Превышением глубины профиля полуфабриката по сравнению с глубиной готового ручья обеспечивается подпор основания полуфабриката средней частью нижнего ролика в процессе профилирова ния.Взаимодействие рабочих конических поверхностей нижнего 8 и контактных 3 роликов начинается после вертикального перемещения контактных роликов 3, с момента соприкосновения верхнего профилегибочного ролика 6 с полуфабрикатом П, на некоторую величину свободного хода Ь = (0,200,25)Ьг (где Ь 2 - глубина ручья готового обода) и оканчивается при достижении требуемой глубины профиля обода. В результате этого взаимодействия боковые части нижнего ролика 8 перемещаются от периферии к центру ручья параллельно оси обода, сжимая пакеты тарельчатых пружин 11 и осуществляя сжатие заготовки и смещение ее участков, расположенных с наружных от зоны контакта верхнего профилегибочного ролика 6 с заготовкой сторон, в этом же направлении, После достижения требуемой глубины профиля верхний вал 2 поднимается вверх и пружины 11 возвращают боковые части нижнего профилегибочного ролика 8 по скользящим шпонкам 10, установленным на переходных втулках 9 вала 7, в исходное положение,Регулировка пакетов тарельчатых пружин 11 производится с помощью колец 12 и гайки 13, заворачиваемой на концевой участок с резьбой переходной втулки 9. Величина свободного хода ЬЬ контактных роликов 3 регулируется с помощью прокладок 4, установленных на верхнем валу 2,Установкой контактных роликов 3 на радиально-упорные подшипники 5 обеспечиваегся значительное снижение износа по коническим рабочим поверхностям контактных роликов 3 и боковых частей нижнего профилегибочного ролика 8.Дополнительное сжатие заготовки в процессе профилирования в направлении, параллельном оси обода, и подпор основания полуфабриката средней частью нижнего ролика, а также расположение зоны максимального утонения готового ручья на боковой стенке полуфабриката, имеющей после первого перехода незначительное изменение толщины заготовки, ее смещение вдоль этого участка в процессе формообразования на втором переходе обусловливают снижение величины растягивающих напряжений и утонения в зонах радиусных сопряжений обода, создавая оптимальные условия для формовки профиля обода с большой глубиной ручья и малыми радиусами закруглений,Применение способа профилирования и устройства для его осуществления позволяет повысить прочность ободьев в результате снижения утонения металла в зонах радиусных сопряжений и уменьшить расход металла за счет снижения толщины исходной заготовки, 1655636Формула изобретения 1 Способ профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек, включающий формирование на первом переходе 5 полуфабриката, а на втором - окончательного профиля ручья обода путем перемещения металла заготовки в радиальном направлении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности ободьев путем 10 уменьшения утонения металла в зонах изгиба, на первом переходе формирование полуфабриката осуществляют с углом наклона боковой стенки к оси обода, равным 35 - 45 О, а на втором - одновременно с радиальным 15 перемещением металла заготовки прикладывают к стенке, образованной на первом переходе, сжимающие усилия в радиальном и осевом направлениях.2, Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я 20 тем, что осевое усилие сжатия осуществляют до момента достижения перемещения торцов на величину, равную 0,2-0,3 заданной глубины профиля.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что подпор полуфабриката в рэдиальном направлении обеспечивают его формовкой с глубиной ручья, превышающей на 2025;ь глубину профиля обода.4. Устройство для профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек, содержащее станину с установленными на валах нижним несущим и верхним подвижным в вертикальном направлении профилегибочными роликами, ролики с коническими рабочими поверхностями и пакеты тарельчатых пружин, при этом нижний ролик состоит из трех частей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что верхний ролик жестко закреплен на валу и снабжен цилиндрической частью, средняя часть нижнего профилегибочного ролика установлена на валу жестко, а боковые - с возможностью осевого перемещения и выполнены с конической боковой поверхностью, пакеты тарельчатых пружин расположены между средней и боковыми частями профилегибочного ролика, а ролики с конической поверхностью установлены на верхнем валу по обе стороны от профилегибочного ролика с возможностью взаимодействия с конической поверхностью боковых частей нижнего ролика.1655636Составитель Е.Чистяковаактор М,Товтин Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 2015 Тираж 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательскйй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101