Способ изготовления изделий типа колес

отка мее колес сосудов ретения; ной загоряют в радиальном нверстия, формуя частборду), а заканчиваполуфабрикат в радроликами, уменьшаярегородки и Формуя о пособа не- ость сортас, которые ой обода и в реальных озможности ать расход обработки енными реОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛТИПА КОЛЕС(57) Область использования: обрабталлов давлением, изготовленитранспортных средств и корпусоввысокого давления, Сущность изобспособ включает подготовку исход Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении обьемной штамповкой автомобильных и им подобных колес и деталей типа корпусов или сосудов высокого давления с перегородкой внутри.Известен способ изготовления автомобильных колес из легких сплавов, при котором холодной штамповкой (комбинированным выдавливанием) изготавливают цилиндрическую заготовку с расположенной внутри ближе к одному из торцов перегородкой, затем в центре перегородки формируют ступицу с отверстием, после чего у ,меньшей части трубчатой заготовки расшитовки, изготовление промежуточного полуфабриката в виде чаши, формовку реборды и дисковой чаши, формирование профиля ободной части с ребордами, окончательную термическую и механическую обработку, Изготовление чаши ведут прямь 1 м выдавливанием стенки постоянной толщины с одновременным образованием с обратной стороны донной части над стенкой кольцево о выступа, отличного от стенки диаметра, Формовку с образованием рельефа начинают деформированием наружной поверхности донной части, а заканчивают образованием по периметру из кольцевого выступа и металла, вытесняемого издонной части реборды, после чего формуют радиальным перемещением стенку в профиль бодной части, доформсвывая из стенкиторую реборду. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил. правлении кромки оть обода и фланец (реют процесс, обжимая иальном направлении при этом диаметр пебод (1,К недостаткам известного собходимо отнести ограниченн мента изготавливаемых коле могут быть выполнены со стенк реборд постоянной толщины, что условиях будет ограниченность в применения способа и увеличив металла и Льем механической при изготовгении колес с усил бордами.Известен способ изготовления колес иэ легких сплавов, включающий подготовку исходной заготовки, изготовление промежуточного полуфабриката в виде чаши, формовку реборды и дисковой части, формирование профиля ободной части с ребордами, окончательную термическую и механическую обработку(2).К недостаткам известного способа можно отнести значительное количество переходов более 5, применение оборудования с различной производительностью и точностью обработки, что приводит к общему снижению производительности линии или участка по изготовлению колес и не позволяет расширить их сортамент за счет изменения формы.Сущность изобретения, касающегося способа изготовления изделий типа колес, включающего подготовку исходной заготовки, изготовление промежуточного полуфабриката в аиде чаши, формовку реборды и дисковой части, формирование профиля ободной части с ребордами, окончательную термическую и механическую обработку выражается в том, что изготовление полуфабриката в виде чаши осуществляют прямым выдавливанием стенки постоянной толщины с одновременным образованием с обратной стороны донной части над стенкой кольцевого выступа, формовку реборды и дисковой части начинают деформированием наружной поверхности донной части, а заканчивают образованием по периметру иэ кольцевого выступа и металла, вытесняемого из донной части, фланца реборды, после чего формообразуют радиальным перемещением металла стенки профиль ободной части, доформовывая из стенки вторую реборду, при следующем соотношении размеров.0 Ов0,010 пОв0.,990 р,где О - , наружный диаметр стенки, мм;Ов - наружный диаметр выступа, мм; .Оп- диаметр (посадочный) полки обода, мм,Ор - диаметр выступа для наружной реборды, мм,. При механической обработке часть донного рельефа удаля 1 от точением,Технический результат выражается в том, что для расширения,сортаментаизготавливаемых изделий типа колес применен комбинированный процесс обработки ме.таллов давлением, включающий поочередно применяемые операции прямого и обратного выдавливанияс одновременным перераспределением металла относительно оси заготовки и сочетающиеся с ними операции раздачи и обжатия стенки получаемого полуфабриката при определенном соотношении размеров, Такое сочетаниеопераций позволяет изготавливать гамму5 изделий с различным сочетанием получаемых толщин стенок обода, толщин стенокфланцев реборд и донной части, котораяможет быть выполнена сколь угодно сложной, что позволяет существенно расширить10 сортамент изготавливаемых изделий от колес легковых автомобилей к колесам грузовых автомобилей.Получение стенок переменной толщиныпозволяет, кроме того, сократить на 10-2015 расход металла и повысить общую производительность как за счет уменьшения объемамеханической обработки, так и за счет предложенной совокупности операций.На фиг.1 представлен этап образования20 чаши; на фиг.2 - образование рельефа надонной части. и ступенчатой по периметру;на фиг.3 - обжатие фланца и радиальноеперемещение стенки раздачей.Способ изготовления изделий осущест 25 вляется следующим образом,Сначала любым из известных способовподготавливают исходную заготовку в видеплоской или фасонной (выпукло-вогнутой)шайбы 1. Полученную исходную заготовку 130 укладывают в полость матрицы 2, расположенной на столе 3 пресса, на неподвижныйпуансон 4 (фиг.1 а), после чего опускают пуансон 5 и усилием Р производят прямоевыдавливание металла заготовки в кольце 35 вой зазор между матрицей 2 и пуансоном4, образуя чашу со стенкой 6 постояннойтолщины диаметра О и кольцевым выступом7 с обратной стороны чаши с.диаметром Овбольшим, чем диаметр О (фиг.1 б). По40 окончанию процесса изготовления промежуточного полуфабриката в виде чашипоследнюю удаляют из полости матрицывыталкивателем 8.Полученный таким образом промежу 45 точный полуфабрикат 9 укладывают вматрицу 10 следующего штампа, закрепленного на столе 3 пресса. таким образом,чтобы стенка полуФабриката разместиласьв кольцевом зазоре, образованном поло 50 стью матрицы 10 и центральным пуансоном11 (фиг.2 а), Затем подводят пуансон 12 иусилием Р производят формовку, деформируя сначала донную часть с максимальнойстепенью деформации со стороны наруж 55 ной поверхности 13, заканчивая процессформовки образованием по периметру изкольцевого выступа и металла, вытесняемого из донной части, реборды, состоящей изсобственно наружной реборды 14 с диаметром Ор с основанием и полкой и части обода5 10 20 25 5055 15 его посадочного места, примыкающей к реборде и имеющей диаметр Ор. При этом обеспечивается соотношение размеров 1,010 пО0,99 Ор с учетом припуска на мехобработку, если таковая предусматривается (фиг.2 б), Указанные соотношения диаметральных размеров полуфабриката обеспечивают. беспрепятственную его укладку в последующий штамп и позволяют предварительно перераспределять металл с "завязкой" волокна получаемой затем реборды, После формовки полуфабрикат удаляется из полости штампа выталкивателем 16,В дальнейшем полуфабрикат размещают донной частьюна толкателе 17 окончательного штампа и с помощью буферного устройства 18 с усилием обжимают разъсмной матрицей 19 отформованную раньше реборду и часть обода (фиг,За), а затем, не снимая радиального усилия обжатия, опускают пуансон 20 и раздают на конус и доформовывают из стенки полуфабриката часть обода 21 и вторую реборду 22 (фиг.Зб).Предварительно отформованный таким образом полуфабрикат в дальнейшем размещают в штампе, аналогичным показанному на (фиг.З), в котором и производят окончательное формование обода и реборд, осуществляя радиальное перемещение (раздачу) пуансоном части стенки полуфабриката с образованием профиля обода и обеих реборд (фиг,За,б),Отштампованные в соответствии с фиг.З изделия подвергают окончательной термической обработке, после чего механически обрабатывают на требуемые размеры.При этом при обработке донной части удаляется часть выштампованного в донной части рельефа, что позволяет вскрыть фасонные отверстия в дне часть осуществления вентиляции тормозов и придания оригинального вида.В связи с тем, что предложенный способ позволяет приблизить форму получаемого изделия к форме готовой детали, объем механической обработки резко сокращается, что в свою очередь резка снижает расход металла. Этому также способствует проведение операции формообразования без вытеснения металла в облай. Все изложенное одновременно влияет и на повышение производительности, так как уменьшение обьема заготовки и расчленение процесса на ряд элементарных операций позволяет строить технологические линии, работающие в автоматическом или близком к этому режиме,В зависимости от конкретных условий способ может осуществляться без нагрева заготовки и инструмента (штамповка высокопластичных материалов) или с нагревом заготовки, или с нагревом и заготовки и инструмента(высокопрочные малопластичные алюминиевые, магниевые и титановые сплавы).П р и м е р осуществления. Изготовление спортивного колеса размера 6 х 13 из магниевого сплава МА 2-1,От предварительно прессованного прутка О 200 мм отрезали заготовку длиной 210 мм, которую нагревали в печи аэродинамического нагрева, после чего производили осадку на плоских байках в шайбу, закончив таким образом подготовку исходной заготовки. Произведя нагрев в проходной электрической печи, исходную заготовку 1 укладывали в полость матрицы 2 на непадвижный пуансон 4 (фиг.1 а), после чего опускали пуансон 5 и производили прямое выдавливание металла заготовки в кольцевой зазор между матрицей 2 и пуансоном 4, образуя чашу со стенкой б толщиной 8 мм и диаметром 296 мм и кольцевым выступом 7 с ооратнай стороны диаметром, равным 329 мм (фиг,1 б), При этом длина стенки от дна до ее торца превышала длину средней ли нии обода от дна да торца внутренней ребарды на 8 мм, а ширина выступа превышала толщину стенки в 2,5 раза и составляла 20 мм, После изготовления чашу удаляли из полости матрицы выталкивателем 8,Полученйый в виде чаши промежуточный полуфабрикат 9 подогревали и укладывали в матрицу 10 следующего штампа, размещая стенку полуфабриката в кольце. вам зазоре, образованном полостью матрицы 10 и центральным пуансоном 11 (фиг,2 а), После этого подводили пуансон 12 и проводили формовку, деформируя сначала данную частьи образуя на ее наружной поверхности 13 рельеф (рисунок), а заканчивали формовку образованием по периметру донной части из металла кольцевого выступа и металла, вытесняемого из донной части, фланца (реборды), состоящего из собственно "наружной" реборды 14 с основанием и палкой и части обода 15 (ега посадочного места) диаметром ЗЗО мм, примыкающей к реборде (фиг.2 б). Из полости штампа полуфабрикат удаляли толкателем 16,Полученный полуфабрикат еще раз подогревали и размещали донной частью на толкателе 17 окончательного штампа, а затем с помощью буферного устройства 18 обжиглали разъемной матрицей 19 ранее от1797514 30 7формованные реборду и часть обода (фиг.За), после чего, не снимая радиального усилия обжатия, опускали пуансон 20 и раздавали нэ конус с одновременным доформовыванием стенки полуфабриката в часть обода 21 и вторую реборду 22 (фиг.Зб),Полученный полуфабрикат подвергали низкотемпературной термообработке (отжигу), после чего проводили механическую обработку на окончательные размеры. При этом при проточке внутренней поверхности дисковой части часть ее поверхности с рельефом удалялась, что позволяло, не применяя фрезеровку, вскрыть вентиляционные отверстия (окна).Как показали проведенные эксперименты, предложенный способ позволяет по сравнению с известным существенно расширить сортамент изготавливаемых колес, так как обеспечивает не только изготовление колеса с различным рисунком дисковой части, но и изготовление принципиально различных колес, а именно:колес, дисковая часть которых соединена с ободом вблизи плоскости симметрии его профиля; Формула изобретения 1, Способ изготовления иэделий типа колес, включающий подготовку исходной заготовки, изготовление промежуточного полуфабриката в виде чаши, формовку ре борды и дисковой части, формирование профиля ободной части с ребордами, окончательную термическую и механическую обработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что изготовление указанного полуфабриката в виде чаши осуществляют прямым выдавливанием стенки постоянной толщины с одновременным образованием с обратной стороны донной части над стенкой кольцевого выступа, формовку реборды и дисковой части начинают деформированием наружной поверхности донной части, а заканчивают образованием по периметру иэ кольцевого выступа и металла, вытесняемоколес, дисковая часть которых соединена с ободом под основанием наружной реборды,В связи стем, что предложенный способ5 позволяет приблизить форму получаемогоизделия к форме готовой детали, т.е, величина припуска на механическую обработкусоставляет 1,5-2 мм, то обьем механическойобработки приводится к минимальному, что10 в свою очередь снижает нэ 10 - 150 расходметалла, Этому также способствует формирование изделия без вытеснения металла воблой.Все изложенное влияет и на повышение15. производительности на 20-25% эа счетменьшего обьема металла и расчлененияпроцесса на ряд элементарных операций,общее количество которых на 10-15% расход металла. Этому также способствует фор 20 мирование иэделия без вытеснения металлав облой.Все изложенное влияет и на повышениепроизводительности на 20-25 оза счетменьшего обьема металла и расчленения25 процесса на ряд элементарных операций,общее количество которых на 10 - 25% меньше, чем в прототипе. го из донной части, фланца реборды, после чего формообразуют радиальным перемещением металла стенки профиль ободной части; доформовывая иэ стенки вторую реборду, при следующем соотношении размеровО Оо,1,01 ОпОз 50,99 Ор,где О - наружный диаметр стенки, мм;О - наружный диаметр выступа, мм; Оп - диаметр (посадочный) полки ободной части, мм;Ор - диаметр выступа для наружной реборды, мм,2, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что при механической обработке частьдонного рельефа удаляют точением., Бучо Заказ 660 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,