Способ изготовления цельнокатаных колес с изогнутым диском

(5)5 В 21 Н 1/О БРЕТЕНИЯ ТВ 7 Бюл. % 28черной металлургии етов, А,Б.Илюковичтароселецкий, Г.Е. Н,Крашевич, А,В.Бел е свидетельство СССР В 21 Р 1/02, 1974. СтраковПахомов,ущенко и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ КОЛЕС С ИЗОГНУТЫМ ДИСКОМ (57) Использование: при производстве железнодорожных колес. Осуществляют осадку заготовки, формовку ступицы с прилегающей к ней частью диска, прокатку обода с прилегающей к нему частью диска,Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству железнодорожных колес.Известны способы изготовления цельнокатаных железнодорожных колес, включающие осадку заготовки, разгонку, формовку ступицы и части диска, прокатку и калибровку, Это способы высокопроизводительны, технологичны и используются для производства колес.Их недостатком является то, что выгибка диска, т,е, придание ему нужной конфигурации, осуществляется в процессе в процессе калибровки, на конечном этапе деформационного передела, при пониженной температуре диска, что в ряде случаев Ы 1750819 А 1 выгибку диска, калибровку колеса и прошивку отверстия в ступице. В процессе формовки ступицы формовку прилегающей к ней части диска осуществляют не менее чем .до вершины гофра и не далее точки, в которой угол наклона касательной к поверхности диска равен а, Прокатку прилегающей к ободу части диска ведут под углом не более .й, а при калибровке колеса осуществляют выгибку диска с растяжкой прокатанной части диска путем приложения усилий к диску и ободу со стороны нижнего и верхнего калибровочных штампов. Угол а - угол между плоскостью, перпендикулярной оси колеса. и касательной к образующей внутренней поверхности диска готового колеса на участке от середины гофра до торца обода, 3 ил1 табл,приводит к образованию на нем трещин и М локальных утоненйй на участках изгиба, В С частности, этот недостаток проявляется при СО изготовлении колес с диском сложной формы, ОИзвестен также способ горячей деформации заготовок при производстве цельно- катаных колес, по которому формовку ступицы и диска колесной заготовки осущег а ствляют одновременно с изгибом формуемой части диска, а прокатку обода и диска выполняют одновременно с изгибом раскатываемой части диска, после чего производят калибровку, Указанный способ позволяет уменьшить искажение элементов колеса на выгибном прессе, однако предназначен и может использоваться только для изготовления колес с прямым наклонным диском,Наиболее близким к изобретению является способ изготовления цельнокатаных колес; при котором осуществляют осадку заготовки, ее формовку, прокатку обода и диска на полную длину, выгибку диска и калибровку обода, заключающийся в том, что в процессе прокатки получают. диск, наклоненный под углом, равным и противоположно направленным углу наклона диска готового колеса, а выгибку диска производят до достижения конечной конфигурации с сохранением его длины,Известный способ имеет следующий недостаток применительно к изготовлению колес с глубокогофрированным диском, В начальный период выгибки в процессе калибровки колеса обод перемещается вниз в направлении изгиба диска колеса, вследствие чего диск подвергается воздействию ожимающих напряжений со стороны обода, В свою очередь, на обод со стороны диска действуют растягивающие напряжения, которые понуждают обод увеличивать периметр. Однако обод значительно более массивен, нежели диск, и рэстягивающих напряжений недостаточно для увеличения его периметра, поэтому деформируется другой. элемент динамической пары-диск, т.е, длина образующей прокатанной части диска, первойэчально расположенной под углом к плоскости колеса, уменьшается до ее проекции йа эту полость. Это происходит к тому моменту выгибки, когда прокатанная частьдиска станет йэраллельной плоскости колеса, т.е. плоскости, перпендикулярной оси колеса. Во время сжатия диска возможно лМальное изменение его конфигурации, толщины, образование морщин на его поверхности, В конечном счете это приводит к уменьшению точности геометрических параметров колес и увеличению доли колес с поверхностными дефектами на диске, т,е, увеличению брака и ремонта колес,Цель изобретения - повышение качества получаемых иэделий за счет повышения точности их геометрических параметров и уменьшения поверхностных дефектов на них.Поставленная цель достигается тем, что в процессе формовки ступицы формовку прилегающей к ней часи диска осуществляют на длину не менее, чем до вершины гофра и не далее точки, в которой угол наклона касательной к внутренней поверхности диска равен а, прокатку прилегающей к ободу части диска ведут под углом не более а, алярной оси вращения колеса, и касательной ЯР к образующей внутренней поверхности диска готового колеса нэ участке от середи ны гофра до торца обода,Сущность способа состоит в следующем,При формовке колесной заготовки (фиг,1) часть диска у ступицы формуют нэ окон чательные размеры до точки А (сечение СА),в которой угол наклона р касательной ВА к поверхности диска может иметь значение от О, что соответствует вершине гофра, до с От сечения СА до обода формуется прямой 35 диск с углом наклона р Прокатку части 50 55 5 10 15 20 при калибровке колеса осуществля:от выгибку диска с приложением усилий растяжения к прокатанной части диска и ободу со стороны нижнего и верхнего калибровочных штампов, где а - угол между плоскостью, перпендикулярной оси вращения колеса, и касательной к образующей внутренней поверхности диска готового колеса на участке от середины гофра до торца обода,Нэ фиг, 1 показана заготовка после формовки по предлагаемому способу; на фиг, 2 - прокатанная заготовка; на фиг, 3 - готовое черновое колесо.На чертежах введены обозначения: А - граничная точка отформованной на конечные размеры части диска у ступицы; р - угол наклона касательной ВА к поверхности диска в точке А; Д и О - цилиндрические поверхности, ограничивающие участок диска от середины (вершины) гофра до торца обода.; а - угол между плоскостью, перпендикудиска, прилегающей к ободу, также ведут под углом р, где Ора (фиг. 2), а при калибровке производят выгибку с растяжением прокатан ной части диска от сечения СА до обода (фиг. 3), Поскольку центровка заготовки на нижнем калибровочном штампе осуществляется по отформованной на окончательные размеры ступице и прилегающей к ней части диска, угол ср не может быть больше а, так кэк в этом случае поверхности штампа касается сначала наклонная часть диска у обода, что препятствует точной центровке. Величина угла а различна для каждого типоразмера колес с гофрированным диском и однозначно определяется геометрическими параметрами диска, В этом случае, если угол ср меньше О, т.е, часть диска у ступицы формуется на окончательные размеры на длине менее чем до вершины гофра, действуют те же негативные факторы, что и в способе-прототипе,Таким образом, угол рдолжен находиться в интервале от 0 до а, что определяет параметры формовки и прокатки, фигуриру1750819 Способ изготовления цельнокатаныхколес с изогнутым диском,включающий 5 осадку заготовки, формовку ступицы с прилегающей к ней частью диска изогнутой формы в виде гофра, прокатку обода с прилегающей к нему частью диска, выгибку диска, калибровку" колеса и прошивку 10 отверстия в ступице, отл и ч а ю щи йс ятем, что. с целью повышения качества получаемых изделий за счет повышения точности их геометрических параметров и уменьшения поверхностных дефектов на 15 них, в процессе формовки ступицы формовку прилегающей к ней части диска осуществляют на длину не менее чем до вершины гофра и не далее точки, в которой угол наклона касательной к внутренней поверхности ди ска равен а, прокатку прилегающей к ободучасти диска ведут под углом не более а, а при калибровке колеса осуществляют выгибку диска с приложением усилий растяжения к прокатанной. части диска и ободу со 25 стороны нижнего и верхнего калибровочныхштампов, где а - угол между плоскостью, перпендикулярной оси вращения колеса и касательной к образующей внутренней поверхности диска готового колеса на участке 30 от середины гофра до торца обода. Геометрические параметры и По всем дефектам колес,Способ пове хностные е екты иска,Б ак Ремонт Б ак Ремонт Способ-прототип Способ-прототип с уменьшенным в 2 раза углом наклона прокатанной части диска По изобретению: р= 0 р =0,7 а12,5 30,3 21,7 1 1,5 29,4 6,7 6,5 7,2 13,4 "12,314,0 1,5 1,8 2,1 21,1 17,6 18,8 ющие в качестве отличительных признаков изобретения, В процессе калибровки осуществляется выгибка прокатан ной части диска с приложением усилий растяжения с целью получения более точной конфигурации диска и внутренней поверхности обода (фиг, 3). При выгибке диска без растяжения с сохранением его длины, как в способе- прототипе, наблюдается плохая калибровка внутреннего диаметра обода.П р и м е р, В колесопрокатном цехе трубопрокатного завода прокатано 5 партий железнодорожных колес с глубоким гофром диаметром 930 мм по 50 штук в каждой: по способу-прототипу и заявляемому способу с различными углами наклона прокатанной части диска, После термической и механической обработки колеса осмотрены на стендах, где по каждой группе зафиксирован уровень брака и ремонта по отдельным дефектам и в целом,Обобщенные результаты приведейы в таблице,Угол а для колес диаметром 930 мм равен 30,Данные осмотров свидетельствуют о значительном снижении уровня брака и ремонта колес, изготовленных по изобретению, сравнительно с аналогичными показателями для колес, изготовленных по способу-и рототипу,Формула изобретения1750819 Составитель А.Илюкович ехред М. Моргентал Корректор Н.Ревск Редактор еле изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 2645 Тираж Подписное ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5