Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС (57) Использование: обработка металлов давлением, в частности при производстве железнодорожных колес, Сущность изобретения; предварительную осадку заготовки осуществляют со степенью 55-657 ь, Перед окончательной осадкой заготовку фиксируи ют более нагретым торцом на нижней плите,Осажденную заготовку подвергают разгонке и прокатке. Технологическую и ремонтную обточки цельнокатаного колеса совмещают в одну операцию путем дополнительной обточки внутренней поверхности обода с наружной стороны колеса до выхода на диск. 1 табл.; 1 ил. В 1ой металлургииС.А. Королев, В,А. Тара, А.А. Яндимиров,Г. Киселев гический з ргии тво СССР 2, 1986. рукции по олес и их м 43-Ппроиз- ехании ТИК Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления цельнокатаных железнодо- . рожных колес.Известен способ, по которому для повышения качества изделий заготовку кантуют на 360 между прессами для осадки и формовки, При этом характер течения металла торцовых поверхностей исходной заготовки идентичен деформации без кантовки,Недостатком этого способа является то, что боковая поверхность заготовки, являющаяся источником дефектов сталеплавильного происхождения, вследствие кантовки заготовки на 360 и последующей деформации переходит на необрабатываемую часть готового изделия.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления железнодорожных колес, включающий неравномерный нагрев исходы на диске и внутбода удаляют на станках.особа; низкое када дефектов стадения на диск и обода внутренней гической обточкой дренней поверхноспециальных ремонНедостатки этчество колес из-залеплавильного првнутреннюю повер сти о тных ого сп выхо охож ностьГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(73) Выксунский металлур Институт черной металлу (56) Авторское свидетельс В 1338943, кл. В 21 Н 1/ОТехнологические инст водству цельнокатаных к ческой обработке ТИ 2 32-74, Днепропетровск, 1 ной заготовки по высоте, предварительную и окончательную осадку на плитах с последующей разгонкой, формовку и прокатку колеса, а также его механическую обработку, включающую технологическую обточку боковых поверхностей и поверхности катания обода и последующую ремонтную обгочку до удаления дефектов на специальных станках, (При этом боковая поверхность исходных за- Л готовок, являющаяся источником дефектов сталеплавильного происхождения в виде отпечатков от утепляющих смесей, переходит на диск и внутреннюю поверхность обода с внутренней стороны колеса. Перед техноло- бдстороны колеса, т. е. на участки усталостныхразрушений колес в эксплуатации; малыйвыход годного; снижение производительности отделения механической обработки изза обточки 30 - 50 О колес на ремонтныхстанках для удаления дефектов передтехнологической обточкой.Целью изобретения является повышение качества колес и выхода годного за счетустранения поверхностных дефектов на диске и ободе их внутренней стороны.Поставленная цель достигается тем, чтопредварительную осадку заготовки осуществляют со степенью 55-65 ф, а перед окончательной осадкой заготовку фиксируютболее нагретым торцом на нижней плите, технологическую и ремонтную обточки совмещают в одну операцию путем дапалнителънайабточки внутренней поверхности обода с наружной стороны колеса до выхода на диск,На чертеже приведена схема распределения кромок торцевой поверхности.Верхняя торцевая поверхность А-Б исходной заготовки 1 после предварительнойосадки 2 со степенью 55 - 65 О получает преимущественное течение с наружной стороны за счет более высокой температурыверхнего торца заготовки при нагреве паддеформирование, После предварительнойосадки 2 производят кантовку 3 исходнойзаготовки на 180. При этом перед окончательной осадкой заготовкуфиксируют более нагретым торцом на нижней плитепресса, а разгонку ведут со стороны менеенагретого торца заготовки. На операцииокончательной осадки и разгонки 4 преимущественна характер течения наблюдаетсясо стороны нижнего торца А-Б заготовки.После этой операции производят формовку5 заготовки, При этом кромка торцевой поверхности В-Г переходит на внутреннююповерхность обода наружной стороны заготовки, а кромка торцевой поверхности А - Бпереходит на боковую поверхность ободавнутренней стороны заготовки. В процессепрокатки 6 кромки торцевых поверхностейА - Б и В-Г имеют аналогичное расположение:А-Б - на боковой поверхности ободавнутренней стороны колеса;В - Г- на внутренней поверхности ободанаружной стороны колеса.Граничные значения степени предвари. тельной осадки 55 - 65 О, имеют следующееобъяснение,При степени предварительной деформации менее 55 оь кромки торцевой поверхности заготовки нижнего торца переходятна внутреннюю поверхность обода внутренней стороны колеса, которая не подвергает ся технологической обточке, Удаление поверхностных дефектов на этом участке обода производят на ремонтных станках.С увеличением степени предваритель 5 ной осадки более 65кромки торцевой поверхности заготовки у верхнего торца перемещаются на прокатанную часть диска с наружной стороны колеса, которая не подвергается технологической абточке в соответствии с предлагаемым способом. В 10 случае дефектов на этой поверхности колеса также направляются на ремонт.Таким образом, характер течения металла кромок торцевых поверхностей в 15 соответствии с предлагаемым способом позволяет гарантированно удалить дефекты поверхности, связанные с качеством поверхности исходной заготовки, с диска и неабрабатываемой части обода на боковую его логической механической обточке со съемом стружки толщиной 4,5 - 6 мм,С наружной стороны колеса торец заготовки выходит на внутреннюо поверхность обода, т. е, для выведения дефектов, связанных с боковой поверхностью исходной заготовки, необходима обточка внутренней поверхности обода наружной его стороны да выхода на диск, что и предлагается настоящим способом, т. е. технологическую и ремонтную обточки совмещают. в одну операцию путем дополнительной обточки внутренней поверхности обода с наружной стороны колеса до выхода на диск. 25 30 35 П р и м е р. Для опробования способа были отобраны колесные заготовки высотой 360 мм и максимальным диаметром 475 мм с конфигурацией поперечного сечения типа "ромашка". Исходные заготовки нагревали в коль 40 цевай печи до 1280 С, Неравномерность нагрева па высоте заготовки составляли при этом 50 С, Предварительную осадку колесной заготовки производили са степеныа 45, 53, 55, 60, 65, 67, 70 оь да высоты 162, 191, 198, 216, 234, 241, 252 мм соответственно. После предварительной осадки заготовку кантовали на 180 и производили окончательную осадку да высоты 106 мм и разганку центральной части заготовки. Часть загатавок прокатали без кантавки, при этом менее нагретый торец заготовки фиксировали на нижней плите пресса для окончательной осадки и разгонки. Пракатанные колеса подвергали технологической абтачке па следующим элементам:поверхности катания, боковым поверхностям обода, внутренней поверхности обода наружной стороны колеса да выхода на диск. Кслеса, пракатанные па технологии прататипа, не подвергали механической аб 20 поверхность, которая подвергается техно1787059 механическую обработку, включающую. технологическую обточку боковых поверхностей и поверхности катания обода и последующую ремонтную обточку до удале ния дефектов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества колес, выхода годйого и производительности механической обработки, предварительную осадку заготовки осуществляют со степенью 55- 10 65%, перед окончательной осадкой заготовку фиксируют более нагретым торцом на нижней плите, а технологическую и ремонтную обточки совмещают в одну операцию путем дополнительной обточки внутренней 15 поверхности обода с наружной стороны колеса до выхода на диск. Причина ремонтаУсловия деформиро- Количество прока- Ремонт, ваниясравнитель- танных колес, шт. шт./брак, шт. ных па тий колес П е агаемая технология Плены на внутренней поверхностиобода внутреннейстороны колеса 5/100 Плены на внутренней поверхностиобода внутреннейстороны колеса 2,06/97 Плены на диске снаружной стороныколеса 5,45/6/110 П ототип Степень предварительной осадки 35 о 30/4 Заг ан ичные значения. Плены на внутренней поверхности обода и диске внутренней стороны колеса 15,7/70 7,4/95 9,1/21,2/2,4 18/2Степень предварительной осадки задавали по циферблату указателя осадки.Учитывались только плены, связанные с дефектами сталеплавилвного происхождения набоковой поверхности исходных заготовок. работке по внутренней поверхности обода наружной стороны колеса.Данные о качестве сравнительных партий колес приведены в таблице.Как следует из данных таблицы, использование предлагаемой технологии позволит снизить ремонт и брак колес по поверхностным дефектам в сравнении с технологией прототипа соответственно на 26,8 и 4%.ф о р мул а и зоб рете н и я Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес, включающий неравномерный нагрев заготовки по высоте, предварительную и окончательную осадки на плитах с последующей разгонкой, формовку и прокатку колес, а также их Степень предварительной осадки 55% (нижнее граничное значение) Степень предварительной осадки 60% (оптимальное, среднеграничное значение)Степень предварительной осадки 65% (верхнее граничное значение Степень предварительной осадки45% (нижнее граничное значение)Степень предварительной осадки53% (заграничноезначение)Степень предварительной осадки67% (заграчичноезначение)Степень предварительной осадки70% (верхнее заграничное значение Плены.на внутренней поверхности ободаПлены на прокатанной части диска наружной стороны колесаПлены на прокатанной части диска наружной стороны колеса1787059 Составитель В, Тарасоважкова Техред М,Моргентал Корректор С. Пекарь Редакто заодстеенно-издательскии комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 262 ТВНИИПИ Государственно113035 Ж Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, осква,Ж, Раушская наб., 4/5