Способ изготовления колес

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) 111) ЕТЕНИ ЗОБ НИ ПАТЕНТУ ЕНИЯ КОЛЕС я; способ изготоврации подготовки рмообразования риката в виде чаой толщины, фори дисковой части, профиля ободной кончательной терожняе ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) 1. К пс)о)у Металз апб ТесЬпо 1 о 9 у, 1981.2, А оа 1 п 1 цгп Тесппо оду ВооК Яезз 1 оп А,1.опбоп, 11-13, Магсп, 1986.(54) СПОСОБ ИЗ ОТОВЛ (57) Сущность иэобретени ления колес включает опе исходной заготовки, фо промежуточного полуфаб ши со стенкой переменн мовки на чаше реборды формирования из стенки части и второй реборды, о Изобретение относится к области обработки металлов давлением и мОжет быть широко использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении объемной штамповкой автомобильных и им подобных колес и деталей.Известен способ изготовления колес из алюминиевых сплавов, включающий операции формообразования обратными выдавлением полуфабриката в виде чаши со стенкой чаши реборды и оформление дисковой части с последующими термообработкой и механической обработкой,К недостаткам известного способа необходимо отнести ограниченность сортамента изготавливаемых колес, которые могут иметь только одну несъемну 1 р реборду, а вторая должна быть съемной, что ус 21 ) 5/00, В 21 К 1/28 мической и механической обработки. Формообразование чаши осуществляют обратным выдавливанием с получением стенки высотою, примерно равной расстоянию от дисковой части до торца внутренней реборды готового колеса. После формообразования чаши производят прошивку центрального отверстия и путем смещения всегО объема заготовки осуществляют формовку рельефа на дисковой части. Формирование реборд производят одновременно с формированием ободной части, обратным выдавливанием перемещая излишки металла с образованием кольцевого ребра внутренней реборды, ширина которого равна 0,30,5 ширины торца стенки чаши и с одновременным образованием центрального трубчатого отростка 5 ил. изготовления колеса в ц лом иэ-за необходимости изготовления дополнительных съемных деталей (второй реборды, замка и т.д.).Известен способ изготовления колес из алюминиевых сплавов, включающий операции подготовки исходной заготовки,рмообразования промежуточного по уфабриката в виде чаши со. стенкой переменной толщины, формовки на чаше реборды и дисковой части, формирования из стенки профиля ободной части и второй реборды, окончательной термической и механической обработки.Известный способ характеризуется значительным количеством переходов (более 5), применением оборудования с различной производительностью и точностью обработки, что приводит к общему снижению произ 1797511водительности процесса по изготовлению колес и не позволяет расширять их сортамент как за счет формы, так и за счет разнообразия сплавов (не все алюминиевые сплавы могут подвергаться ротационному выдавливанию с рекомендуемыми величинами деформации).Сущность изобретения состоит в том, что в способе изготовления колес, включающем подготовку исходной заготовки, 10 формообразование промежуточного полуфабриката в виде чаши со стенкой пере-. менной толщины, формовку на чаше реборды и дисковой части, формирование. из стенки профиля ободной части и второй 15 реборды, окончательную, термическую и ме-. ханическую обработку, Формообразование чаши осуществляют обратным выдавливанием со стенкой высотою, равной 0,98-1;01 расстояния от дисковой частидо торца внут, ренней реборды готового колеса, после формообразования чаши производят прошивку центрального отверстия и путем смещения всего обьема заготовки осуществляют формовку рельеФа на дисковой части, а Фор мирование реборд производят одновременно с формированием ободной части, обратным выдавливанием перемещая излишки металла с образованием кольцевого ребра внутренней реборды, ширина которо- ЗО го равна 0,3-0;Б ширины торца стенки чаши и с одновременным образованием центрального трубчатого отростка.Техническая сущность изобретения заключается в том, что для сокращений техно логических переходов, повышения производительности. и расширения сортамента изготавливаемых. колес с транспорт-. ных средств применен комбинированнйй процесс их изготовления, включающий опе рации образования чаши со стейкай; равной высотЕ стенки готовой детали, прошивки центрального отверстия, формовки рельефа дисковой части путем смещения всего объема чаши относительно наружной поверхно сти,. окончательное формирование обеих, .реборд одновременно с формированием ободной части и выдавливание "излишков" металла в виде центрального трубчатого отростка, это обеспечиваетне только-мокра щение числа переходов, но и гарантирует получение на дисковой части большой гаммы рисунков (рельефа), а,это существенно расширяет сортамент изготавлйваемых колес. 55На фиг.1 показана: а) подготовка исходной заготовки осадкой слитка на плоских байках; б) то же, на выпукло-вогнутых бойках; на фиг,2- Формообразование промежуточного полуфабриката в виде чаши; на фиг.З - прошивка центрального отверстия;на фиг,4 - формирование рельефа на дисковой части; на фиг,5 - окончательное формирование реборд, ободной части и выдавливание трубчатого отростка.Способ изготовления деталей осуществляют следующим образом, Сначала производят свободной ковкой или осадкой навыпукло-вогнутых байках подготовку из, например, слитка 1 исходной заготовки в видеплоской или фасонной шайбы 2 (фиг.1).Полученную исходную заготовку укладывают в полость матрицы 3 и опускаютпуансон 4 (фиг.2 а). Нагружал пуансон 4 усилием Р, производят обратным выдавливанием формообразование чаши 5 со стенкой 6переменной толщины и донной частью скольцевым выступом 7 по периметру(фиг,2 б), При этом высота стенки от дисковой части до торца равна 0,98-1,01 расстояния и от дисковой части до торца кольцевогоребра внутренней реборды готового колеса.Полученный таким образом, промежуточный полуфабрикат 5 укладывают в окончательную матрицу 8 и подводят пуансон 9,центральной частью 10 которого сначалапрошива 1 от донную часть 11 с образованием выдры 12 (Фиг.З), после чего, продолжаядвижение пуансона 9, смещают весь объемзаготовки относительно наружных поверхностей.благодаря тому, что рельеф внутренней поверхности полуфабриката 5 (чаши)близок форме поверхности пуансона 9 (кроме центральной зоны), осуществляя тем самым формовку требуемого рельефа надисковой (донной) части 11 (Фиг,4), а затем,заканчивая движение пуансона, формируюткольцевые ребра обеих реборд 13 и 14 одновременно с окончательным формированиемободной части 15, обеспечивая соотношение размеров3 = (О,3 в ,5)9,где Я - ширина кольцевого ребра внутренней реборды;ц - ширина торца стенки чаши,При этом излишки металла выдавливают в аиде центрального трубчатого отростка16 (Фиг.5),В зависимости от конкретных условийспособ может осуществляться без нагревазаготовки и инструмента (штамповка высокопластичных материалов) или с нагревомзаготовки, или с нагревом и заготовки, иинструмента (высокопрочные малопластичные алюминиевые, магниевые и титановыесплавы).П р и м е р ы осуществления,1, Изготовление спортивного колесаразмером 6 х 13 из магниевого сплава МА2-1.1797511 15 му выдавливанию; 50 От предварительно прессованного прутка 8200 мм отрезали заготовку, которую нагревали в печи аэродинамического нагрева (ПАН), после чего помещали в матрицу 3 и пуансоном 4.производили осадку в шайбу (фиг.2 а), Продолжая движение в пуансоне, производили обратным выдавливанием формообразование чаши 5 со стенкой 6, толщина котОрой менялась от 40 до 22 мм, и донной часть с плавным кольцевым выступом 7 по периметру (фиг.2 б). Максимальная ширина выступа по его основанию при этом приблизительно равнялась наибольшей толщине стенки, Высота образованной стенки от донной части до торца приблизительно равнялась расстоянию от дисковой части колеса до торца основания внутренней реборды, которой считалась реборда, обращенная к машине,Полученный таким образом промежуточный полуфабрикат 5 нагревали до той же температуры и укладывали в матрицу 8 окончательного штампа, подводили пуансон 9, центральной частью 10 которого сначала прошивали донну 1 о часть 11 с образованием выдры 12 (фиг.З). после чего, продолжая движение пуансона 9, смещали весь объем заготовки относительно наружных поверхностей, осуществляя тем самым формовку требуемого рельефа на дисковой (донной) части 11 (фиг.4).Необходимо отметить, что смещение всего объема заготовки относительно поверхностей матрицы осуществлялось благодаря тому, что форма пуансона 9 близка рельефу внутренней поверхности промежуточного полуфабриката 5(кроме центральной зоны), Поэтому после прошивки отверстия поверхность пуансона соприкасается с внутренней поверхностью. полуфабриката, что и позволяло, продолжая движение пуансона 9, смещать весь объем заготовки вниз (фиг.4).В дальнейшем, заканчивая движение пуансона, формировали кольцевые ребра 13 Формула изобретения Способ изготовления колес, включающий операции подготовки исходной заготовки, формообразования промежуточного полуфабриката в виде чаши со стенкой переменной толщины, формовки на чаше реборды и дисковой части, формирования из стенки профиля ободной части и второй реи 14 обеих реборд одновременно с окончательным формированием ободной части 15, при этом излишки металла выдавливались в виде центрального трубчатого отростка 16 (фиг.5).2, Изготовление спортивного колеса размером 5 х 14 из алюминиевого сплава АДЗЗ.Из.слитков готовили заготовки размера 1(ми 33 230 х 120, которые нагревали в индукционной печи и осаживали на выпукло-вогнутых байках в фасонную шайбу 2 (фиг.1). Полученную шайбу перекладывали в матрицу.З предварительного штампа и, деформируя пуансоном 4, получали промежуточный полуфабрикат 5 в виде чаши (фиг,2 а,б). В дальнейшем операции соответствовали операциям в примере 1. Как показали проведенные эксперименты, предложенный способ позволяет по сравнению с известным существенно сократить число переходов (операций), повысив тем самым производительность, отказаться от узко специализированного оборудования и расширить сортамент изготавливаемых колес, благодаря тому, что, как указывалось выше, предложенный порядок перемещения металла как по переходам, так и внутри30 перехода позволяет образовывать как ободную, так и донную часть сложной формы без образования зажимов и складок, что сводит к минимуму необходимое количество переходов (или комплектов сменного инструме нта), а это, естественно, и ри водит и к повышению производительности при изготовлении подобных изделий, Кроме того,. исключение операций ротационного выдавливания позволяет испольэоватьвсе дефор мируемые металлические сплавы, без какой-.либо потери механических свойств, каковое явление наблюдается при последующей термической обработке деталей,предварительно подвергнутых ротационноборды, окончательной термической и механической. обработки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что формообразование чащи осуществляют обратным выдавливанием с получен 1- ем стенки высотою, равной 0,97-1,01 расстояния от дисковой части до торца кольцевого ребра внутренней реборды готового колеса, после формообразования чаши производят прошивку центрального отвер1797511 оставитель Сехред М.Моргентал Кузнецов Редакт Корректор Н. внучок аказ 660 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 стия и путем смещения всего обьема заготовки осуществляют формовку рельефа на дисковой части, а формирование реборд производят одновременно с формированием ободной части, обратным выдавливанием перемещая излишки металла с образованием кольцевого ребра внутренней реборды, ширина которого 0,3-0,5 ширины торца стенки чаши, и с одновременным образованием центрального трубчатого отростка,