Способ изготовления железнодорожных цельнокатаных колес

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУ 19) . (11)(51)5 В 21 С 51/ РЕТЕ ИЗО САН ТЕНТУ 2 Н ется т в виде включ миним соотв (130 м 138 в 140 в 7 в9,огическую обточкухностям, мм; т боковой поверхороны, мм. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Институт черной металлургии(72) А. А. Конышев, С. А. Королев, М, С.Валетов, В. А, Тарасова и Б, Ф, Антипов " (73) Выксунский металлургический завод и Институт черной металлургии(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ ВАГОННЫХ КОЛЕС Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления цельнокатаных железнодорожных колес.Наиболее близким к заявляемому спо-собу, принятый в качестве прототипа, является известный способ изготовления железнодорожных колес, включающий калибровку обода по ширине верхним и нижним калйбровочными кольцами с одновременным внедрением клеймовочной верстатки по наружной боковой поверхности обода колеса с последующей механической обработкой этой поверхности, Осадку обода при калибровке осуществляют до величины 1,061-1,077 ширины обода в готовом колесе, т. е. с размера 138 - 140 на размер 130 мм.(57) Использование, в обработке металлов давлением, для изготовления цельнокатаных железнодорожных колес. Сущность изобретения: способ заключается в калибровке обода по ширине с одновременн,1 м клеймением клеймовочной верстаткой по боковой поверхности обода колеса и последующей механической обработкой, калибровку обода по ширине осуществляют с осадкой до величины 1,085;1,100 ширины обода готового изделия, клеймовку осуществляют при внедрении клеймовочной верстатки нэ величину 1,171,50 за данной величиной технологического припуска на последующую механическую обработку. 1 ил, 1 табл. едостатком известного способа являо, что при наличии дефектов на ободе газовых пузырей и неметаллических . ений, он не обеспечивает получение ального допустимой ширины обода в етствии стребованиями ГОСТ 9036-88 м). Ширина обода после технологйческой.обточки и ремонта для удаления дефектовпо известному способу составляет где 7 - припуск на техно обода по боковым повер4 - припуск нэ ремо ности обода наружной с1782180 6 - 8 - (2 т 4)=0 - 2,10 15 20 этому параметру 25 30 35 40 ставит 7 - 9 - (2+4)=1 - 3 мм. 45 5 10 Другим недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает сохранение маркйровки на ободе у 30 колес в случае их ремонта по дефектам боковой поверхности. Окончательная глубина мар кировки после технологической обточки и ремонта где 6 - 8 - величийа внедрения клеймовочной верстатки с учетом рассеяния значенийширины обода, чм;2 - припуск на технологическую обточкубоковой поверхности обода с наружной стороны колеса,;,м;4 - припуск на ремонт боковой поверхности обода с л ружной стороны, мм.Из расчета видно, что у колес с глубинойвнедрения клеймовочной верстатки, равнойвеличине припуска на технологическую обточку и ремонт, маркировка полностью срезается.Таким образом, прототипу присущиследующие недостатки;калибровка обода по ширине с осадкойдо величины 1,061 - 1,077 (138 - 140 мм) ширины обода готового изделия не обеспечивает получение колес с шириной обода всоответствии с ГОСТ 9036-88;внедрение клеймовочной верстатки навеличину 1,00 - 1,33 припуска на технологическую обточку и ремонт приводит к забракованию .- 50 колес по срезанноймаркировке,Поставленная цель достигается тем, что.калибровку обода по ширине осуществляютс осадкой до величины 1,085 - 1,1 шириныобода готового иэделия, а клеймовку осуществляют при внедрении клеймовочной верстатки на величину 1,17-1,5,заданнойвеличйнытехнологического прйпуска на последующую механическую обработку.Изобретение поясняетсячертежом, гдекалибровка обода 1 по ширине осуществля етсяверхним 2 и нижним 3 калибровочнымикольцами, При этом калибровку обода поширине осуществляют с осадкой до величины 1,085-1,1 ширины обода готового изделия, а клеймовку осуществляют привнедренйи клеймовочной верстатки на величину 1,17-1,5 заданной величины технологического припуска на последующуюмеханическую обработку,Номинальное значение ширины обода,до которОго производят осадку обода прикалибровке; составляет 1,92 ширины ободав готовом колесе (142/130). С учетом фактического рассеяния значений, обусловленного технологическими возможностями оборудования, эта величина составит 1,085- 1,1(141 - 143/130). При такой ширине обода, в случае ремонта боковой поверхности по газовому пузырю и неметаллическим включениям, ширина обода чистового колеса со- ставит 141 - 143 - 7 - 4=130 - 132 мм,где 7 - припуск на технологическую обточку с наружной (2 мм) и внутренней (5 мм) стооон обода по боковой поверхности, мм;4 - припуск на ремонт боковой поверхности обода наружной стороны для удаления дефектов, мм.При калибровке обода по ширине с осадкой до величины менее 1,085 ширина обода готового колеса будет менее 130 мм, т, е, не будет выполняться ГОСТ 9036-88 по Калибровка обода по ширине с осадкой до величины более 1,1 технологически нецелесообразна, поскольку вэтом случае в процессе технологической обточки будет срезаться бездефектный слой металла.Номинальная величина внедрения клеймовочной верстатки в соответствий с предлагаемым способом составляет 1,033 (8/6) от припуска на технологическую обточку и ремонт, С учетом фактического рассеяния значеНий велйчины, внедрения клеймовочной верстатки, обусловленного технологическими воэможностями оборудования, эта величина составит . 7-9 мм (1,17 - 1,50) от припуска на технологическую обточку и ремонт. 8 этом случае после технологической обточки и ремонта боковой поверхности окончательная величина внедрения клеймовочной верстатки соПри глубине внедрения маркировки менее 1,17 от величины технологического припуска на последующую механическую обработку возникает опасность частичного срезания маркировки после механической обработки иэ-за разнотолщинности диска, который служит базой для установки колеса на колесообрабатывающем станке,Увеличение величины внедрения клеймовочной верстатки более 1,5 величины технологического припуска на последующую механическую обработку нецелесообразно из-за интенсивного изнашивания клейм.П р и м е р, Для опробования способа в условиях колесопрокатного цеха Выксунского металлургического завода были отобраны 6 плавок колесной стали с1782180 Глубина вйедрения верстатки и клейма, мм (отношение глубины внедрения к припу:ку на техн, обточку и ремонт) Количество колес в каждой группе, шт,% Суммарный брак колес по заниженной шири не обода и срезанной марировке,шт/% Способ Ширина обода черновых колес, мм (отношение ширины обода черновых и готовыхколес) Брак колес по видам,шт/Выход годных колес по указанным видам дефектов,% Количество колес с заниженной шириной обода после ремонтной обточки,щт/% Количества колес со срезанной маркировкой после ремонтной обтачки,шт/% 7(1+6); 1,17 П редлагаемыйподповерхностными дефектами исходных заготовок небраковочного признака, а также с поверхностными включениями утепляющих смесей, Заготовки всех плавок были разделены на 2 группы и прокатаны на колеса ф 950 мм по ГОСТ 9036-88,В соответствии с предлагаемым способом, калибровку обода по ширине осуществляли с осадкой до величины 1,085-1,100 (141 - 143 мм) ширины обода в готовом колесе; а величина внедрения клеймовочной верстатки оставляла 1,17 - 1,50 (7-9 мм) величины технологического припускана механическую обработку по этой поверхности (2+4 мм).В соответствии с технологией прототипа: калибровку обода по ширине осуществляли с осадкой да величины 1,061-1,077 (138-140 мм) ширины обода готового изделия, а величина внедрения клеймовочной верстатки составляла 1,0 - 1,33(6-8 мм) величины технологического припуска на последующую механическую обработку по этой поверхности,При прокатке группы колес в соответствии с предлагаемым способом рассеяние значений ширины обода составляло 141- 143 мм, соответственна внедрение клеймовочной верстатки на черновых колесах 7-9 мм (1-3 мм - внедрение верстатки и 6 мм - глубина внедрения клейм), При технологической обточке обода съем стружки с наружной стороны обода 2 мм и с внутренней - 5 мм.При прокатке группы колес по технологии прототипа рассеяние значений ширины обода составляло 138 - 140 мм; соответственно внедрение клеймовочной верстатки на черновых колесах 6 - 8 мм, Съем стружки при технологической обточке обода с наружной и внутре.ей его стороны составил соответственно 2 и 5 мм,После осмотра колес на стендах послетехнологической обточки часть колес 5 (40%) была направленана ремонт по поверхностным дефекгам. В процессе ремонта с боковой поверхности обода наружной стороны колеса последовательно снимали стружку толщиной 1 мм до полного удале ния дефекта; Результаты ремонта колес погазовому пузырю и неметаллическим включениям приведены в таблице 1.Как следует из данныхтаблицы, использование предлагаемой технологии позволит 15 практически устранить брак колес по срезанной маркировке и заниженной ширине обода (следствие ремонта колес по газовому пузырю и включениям теплаизолирующих смесей на ободе), который в настоящее вре мя составляет 2 - 3% (от общего выпуска колес); в плавках, пораженных газовым пузырем небраковочного признака, брак по указанным видам дефектов составляет до 5%25 Формула изобретенияСпособ изготовления железнодорожных цельнокатаных колес, включающий калибровку обода по ширине с одновременным клеймением клеймовоч ай 30 верстаткой по наружной поверхности об даколеса и последующую механическую обработку, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества изделий, калибровку обода по ширине осуществляют с осадкой 35 до величины 1,085 - 1,100 ширины обода готового иэделия, а клеймовку осуществляют при внедрении клеймовочной верстатки на величину 1,17 - 1,50 заданной величины технологического припуска на последующую 40 . механическую обработку., Продолжение т а б л и ц ы. Способ БРак колес по "видам,шт/о.22,3 140(1,077) 87 100 Составитель В.ТарасоваТехред М.Моргентал Корректор М,М едакто миш ж Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССосква, Ж, Раушская наб., 4/5М аказ 42 5 Ти ПИ Государственног 113035. Ужгород, ул.Гагарина Пр Ширина обода черновых колес, мм (отношение ширины обода черновых и готовых колес) Глубина внедрения верстатки и клейма, мм (отношение глубины внедренйя к припуску на техн, обточку и ремонт) Суммарный брак колес по заниженной ширине обода и срезанной маркйровке, шт/% Количество колес с заниженйой шириной обода после ремонтной обточки, шт/% Колйчество колес" со срезанной маркировкой после ремонтной обточки,шт/% Выход годных колеспо указанным видам дефектов,