Способ изготовления изделий типа колес

(ц)у В 21 Е 1/04 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и т и загото или умен СС 1. ЛИП ину разго неличение миллимет соответ ичиваюти ув бра- изоб ение относится ков давлением. Цел ке вы- есим 00556 (02 - Р 2 к н1 разг гл Э - измеренный диКР - номинальныййв горячем со метр колеса 2 аметр колеса ояни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСГ(71) Институт черной металлур(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕТИПА КОЛЕС(57) Изобретботке металл Изобретение относится к обработметаллов давлением, а конкретно к производству осесимметричных изделий, в частности железнодорожных колес, колесных центров шестерен,Цель. изобретения - повышение хода годного при производстве ос метричных изделий прокаткой.Способ осуществляют следующим образом.Заготовку нагревают до температуры деформирования, предварительно осаживают на 30-407 для удаления окалины с боковых поверхностей,осаждают в калибровочном кольце и осуществляют разгонку центральной зоны заготовки специальным пуансоном. Затем в заготовке прошивают отверстие, формуют ступицу и часть диска колеса, прокатывают на колесопрокатном стане обод и остальную часть диска.Калибровку обода и выгибку диска осуществляют на специальном двухходовом прессе. аеЯО,ш 1662 1 А 1 тения - повышение качества изделийтем контроля за массой заготовкирегулирование распределения металпо элементам колеса, Для этогопроцессе калибровки колеса измерянаружный диаметр колеса и при отении его от номинальнои велич ы изменяют глубки. При этом с уением диаметра на каждыйлубину разгонки заготовкитвенно уменьшают ил ела 0,7-1 мм. 3 табл. В процессе каюпбровки обода осуществляют измерение наружного диаметра колеса при помощи специальног автоматического измерителясостоящего из подпружиненного толкателя с роликом и передачи к циферблату указателя диаметра, Информацию о ве личине диаметра получает оператор пресса, выполняющего разгонку центральной зоны заготовки. Оператор корректирует глубину внедрения пуан сона при разгонке в зависимости от величины наружного диаметра колеса Ха в конечном счета, от массы заготовки). Величина изменения глубины разгонки выбирается по выражениюН - ширина обода колеса в горячем состоянии,Р - диаметр пуансона,В реальных условиях колесопрокатного производства можно испольэоватьупрощенное выражение Ь = 0,7-1,0 хх(Р - Р), которое обеспечивает достижение цели изобретения при разновесе до + 10 кг. Так определяют оптималь-Оную величину разгонки заготовки дляданной партии заготовок, а остальныезаготовки деформируют уже .в этом режиме.При появлении заготовок с другим 15диаметром (и другой массой) сигналот измерителя поступает на пресс,осуществляющий разгонку, где производят корректировку разгонки. Это обычно происходит при штамповке заготовок из новой плавки.Коррективы в процесс изготовления первых 2-3 заготовок внести неудается, так как их разгонка ужепроизведена, на остальные заготовки:плавки деформируют уже с учетом своеймассы.Проверку способа производили наспециально подготовленных, предварительно взвешенных заготовках,Подготовлены заготовки массой445,455 (номинал) и 465 кг по 9 штКаждую группу делили на 3 ч. (по, 3 шт, )и деформировали в разных режимах, изменяя величину (глубину) разгонки. 35Средние (по трем заготовкам одноймассы) величины приведены в табл. 1.Из табл. 1 видно, что при отклонении массы заготовки от номиналадля получения годных колес следует 40скорректировать. глубину разгонки. Такая корректировка позволяет получитьгодные колеса даже при разновесе заготовок +10 кг,Проверку эмпирического коэффициента 0,7-1,0 в формуле изобретения выполняли в два этапа следующим образом,На первом этапе подготовили 6 заготовок одинаковой массы (470 кг),т.е. выше верхнего допустимого предела. Разгонку первой заготовки выполняли на номинальную глубину 30 мм,а на остальных разгонку корректировали. Разница между номиналом (981 мм)и диаметром первого колеса составила994-981 = 13 мм. Для проверки коэффи-циента коррекцию производили наф0,6(Р- Рн) = 0,6 х 13 = 8 мм (занижней границей диапазона); 0,7(Р - Р) = 0,7 к 13 = 9 мм (нижняя г раница дйапазона),0,8513 = 11 мм ( середина диапазона)",1,0113 = 13 мм (верхняя границадопускаемого диапазона);1,1 х 13 = 14,3 мм (за верхней границей диапазона),На остальных колесах разгонка производилась уже в соответствии с этим.Результаты первого этапа эксперимента отражены в табл. 2.При всех изменениях глубины разгонки Ь в интервале 0,7-1,0(Р - Р)диаметр колеса попадает в нужный диапазон (976-986 мм) и изделия являютсягодными, но при коррекции ЬЬ =1,1(Р - Рн) = 14 мм колесо направлено на ремонт по толстому диску идлинной ступицеа при Ь = 0,6(Р -- Р) - требуется ремонт по наружному диаметру.Результаты проведения экспериментадля заготовок с массой 440 кг представлены в табл . 3.В пределах ЬЬ = 0,7-0,1(Р- Р)колеса поале коррекции разгонкипопадают в поле допусков (981+5 мм), Есликоррекция меньше данного интервала,колесо забраковано по малому черновому диаметру (МЧЛ). В случае, когдакоррекция была больше данного интер-.вала, диаметр попадал в поле допусков,но на ступицу металла не хватило,в результате невыполнения ступицы -брак,П р и м е р. Способ опробовалив условиях колесопрокатного цеха приизготовлении железнодорожных колесдиаметром 950 мм по ГОСТ 9036-76,Заготовку получали путем разрезкикомплектных слитков массой 3390 кг.Для этого осуществили предварительную осадку первой заготовки, нагретой до температуры деформированияна прессе усилием 30 Мн; произвелиразгонку центральной зоны заготовкипуансоном. Глубина внедрения пуансона (величина разгонки) 30 мм (пресс30 Мн); прошили отверстие на прессеусилием 5 Мн, осуществили формовкуступицы и части диска колеса на прессе усилием 70 Г 1 н; прокатали ободи диск колеса на колесопрокатном стане; выгнули диск и откалибровапиобод колеса по ширине (139 ф 1 мм)и внутреннему диаметру (823-2 мм)на прессе 30 Мн; в процессе калибровТаблица Брак. Малый че диск у ступицы 55 3 со год(норма)40 Дополнит,обточка по так как невозможно с аметру, за один проход н ь припу 0 9 Брак МЧЛ. Тнорму на ди ст 1 превыша 44 Брак. МЧ 10 нор 4 987 годно 5 166 ки обода замерили его наружный диаметр. Измерение проводили при помощи специального измерителя, смонтированного на верхнем штамподержателе. Механизм представлял подпружиненный толкатель, перемещаемый колесом, несущий на себе зубчатую рейку, приводящую во вращение. шестерню, на ось которой насажена стрелка указателя диаметра.Оператор калибровочного пресса измерил диаметр колеса и сообщил его оператору пресса для разгонки усилием 30 Мн, который по этим данным осуществлял изменение глубины разгонки. В результате получили колесо диаметром 977 мм.По технической инструкции годными считаются колеса, диаметр которых в горячем состоянии 987+6 мм. Отклонение диаметра колеса от номинала составило: 10 мм.Оператор пресса для разгонки глубину разгонки следующей заготовки скорректировал до 38 мм (увеличил на 8 мм).Когда это колесо поступило на калибровочный пресс, измерили его диаметр. Он бып равен 986 мм, что находится в пределах, допускаемых технологической инструкцией.Остальные колеса данной плавки дейормировали по скорректированной технологии (глубина разгонки 38 мм).2731 6Наружные диаметры колес плавки находились в пределах 982-986 мм, т.е.в пределах допустимогоДополнитель 5ная коррекция и дополнительная механическая обработка не потребовались.Всего из одной плавки изготовлено193 колеса. Брак по величине наружного диаметра (МЧД) 2 колеса. Длинаступицы и толщина диска в норме,Предложенньпл способ позволяет получать годные колеса при разновесе заготовки до +10 кг,Формула изобретения Способ изготовления изделий типаколес, включающий осадку, разгонкуи формовку заготовки, прокатку, ка либровку колеса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениякачества получаемых изделий, в процессе калибровки колеса измеряютего наружный диаметр и при уменьше нии или увеличении этого диаметраотносительно номинальной величины увеличивают или уменьшают соответственно глубину ЬЬ раэгонки заготовки в соответствии с выражением 30 дЬ = О,7 - 1,ОФ- Вн),где Р - измеряемыйл диаметр колесами П, - номинальный диаметр колес в горячем состоянии, овой диаметр (МЧД), тдлстчй олщина диска и длина ступи1662731 То жеДополнительная обточка по наружному диаметруТо же 988 465 20995 1002 Та блица 2 оэфициент перед разницей диаметров ОвбО Ое 70 0185Характеристика 1,0 1,1 Величина коррекции (ЬЬ), ммГлубина внедрения пуансона(величина разгонки), ммДиаметр полученного колеса,Результат осмотра 13 14 Таблица 3 Характеристика Коэййициент при разнице диаметровГЕ.1 0,6 07 085 10 1,1 12 38 41 36 42 39 30 970 975Брак МЧД Брак ИЧД 979 Годноенениеступицы Составитель М, ТарлавскаяТехред А,Кравчук , Корректор Л. Патай Редактор М, Келемеш Заказ 2777 Тираж 373 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Узгород, ул, Гагарина, 10 Величина коррекции(Ь), ммГлубина внедренияпуансона (величинаразгонки), ммДиаметр полученногоколеса, ммРезультат осмотра 30 мм 994Ремонт по наружному диамет- РУ 22 987 Ремонт по наружному диамет- ру 21 19986 985 Колесо Колесо годное годное 17 16 984 983 Колесо Ремонт годное по толщине и длине ступицы