Способ изготовления железнодорожных колес преимущественно с криволинейным диском Советский патент 1991 года по МПК B21H1/04 

(21)4718984/27

(22) 14.07.89

(46) 23.11.91. Бюл. №43

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения

(72)Ю.М.Парышев, В.АЛаршин, М.СВале- тов, Ю.С.Комратов, В.Д.Шестак и В.М.Амелин

(53)621.721(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 667298, кл. В 21 Н 1/02, 1978.

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС ПРЕИМУЩЕСТВЕННО С КРИВОЛИНЕЙНЫМ ДИСКОМ

(57)Изобретение относится к обработке ме- .таллов давлением к изготовлению железнодорожных колес. Цель - экономия металла за счет повышения точности размеров изделий и уменьшение припусков на мехоб1 :,- ботку. Заготовку нагревают, формуют, прокатывают на стане. Затем перед калибровкой на прессе прокатанное колесо центрируют по отверстию в ступице центоо- вателем. После чего проводят калибровку сначала по наружной поверхности ступицы 10 и внутренней поверхности 9 обода 7, а затем по наружной поверхности ступицы 12 и внутренней поверхности обода б. Далее колесо охлаждается до температуры изотермической выдержки. При этом сначала проводят охлаждение каждого отдельного колеса, а затем охлаждают колеса в стопах. В результате получают колеса без смещения ступицы в осевом направлении, что по- зв оляет снизить припуски на механоообработху. 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и термообработке, в частности к изготовлению железнодорожных колес путем горячего деформирования штучных заготовок и тепловой обработки колес.

Целью настоящего изобретения являет- . ся экономия металла за счет повышения точности размеров изделий и уменьшения припусков на механическую обработку.

На фигЛ колесо в процессе центрирования по отверстию в ступице; на фиг.2 - колесо а процессе калибровки обода и ступицы с выпуклой стороны колеса; на фиг.З - колесо в процессе калибровки обода и ступицы с вогнутой стороны диска колеса; на фиг.4 - колесо после разъема штампа.

Способ осуществляют следующим обрааОМ.

Заготовку нагревают до температуры деформации, формуют на поессе, простывают на стане, затем прокатанное колесо перед калибровкой центрируют центровате- лем 1 (фиг.1) по отверстию в ступице 2. При этом сохраняется зазср 3 наружной поверхностью 4 нижнего выгибного штампа 5 и внутренней поверхностью 6 обода 7. Затем верхним выгибным штампом 8 калибруются в горизонтальной плоскости сбод 7 по внутренней поверхности 9 ступица 2 пс нзрухсиой поверхности Юс выпуклой стороны диска, при этом зазор 3 равен н/лю. Ступица 2 перемещается в осевом направлении по центрователю 1, т.е. происходит соприкосновение поверхности 6 обода 7 с поверхностью 4 штампа 5. Перемещение колеса верхним штампом в сторону оси цы не ограничивается центрозаголем. тяк как центроватеяь после уклздки копесэ ма

L

К К

унижний выгибной штамп выводится из ко- леса (фиг.2). Вытяжка диска имеет место, если есть смещение ступицы относительно обода (эксцентриситет), тогда вытягивается короткое плечо диска. Но эта вытяжка рав- 5 номернз по длине диска и зазор 3 не увели- чивается. Перекоса ступицы при калибровке колеса не происходит из-за того, что центрироззние колеса осуществляется по этой самой ступице (отверстию) 10 относительно горловины нижнего- штампа. Затем калибруется колесо с вогнутой стороны его диска. Осуществляется выгибка диска 11 (фиг.З), калибровка в горизонтальной плоскости внутренней поверхности б обода 15 7 и наружной поверхности 12 ступицы 2. После калибровки колеса поштучно подсту- живаются на воздухе на специальном конвейере для выравнивания и понижения температуры в отдельных элементах коле- 20 са - ступице, диске и ободе, после чего температура металла колес снижается и выравнивается между отдельными элементами колес (ступицей, диском и ободом) в стопах до температуры изотермической вы- 25 держки.

Пример. При производстве железнодорожных колес диаметром 920 мм исходную заготовку массой 470 кг нагревали до температуры деформирования 1260- 30 1280°С, осаживали на прессе усилием 2000 т.е. на 30% ее высоты для удаления окалины с боковой поверхности, осаживали гладкими плитами з технологическом кольце на прессе усилием 5000 т.е., на этом же 35 прессе осуществляли разгонку центральной зоны заготовки пуансоном для распределения объемов металла между ободом и ступицей, на прессе усилием 10000 т.е. формовали ступицу, часть диска и предва- 40 рительно обод колеса, прокатывали на стане другую чзсть диска и обод по диаметру и высоте, центрирсаали колесо по отверстию в ступице 2 центрователем 1 с обеспечением зазора 3 между внутренней поверхно- 45 стью обода с нижней стороны и наружной Поверхностью нижнего выгибного штампа 5. Затем опусканием веохнего выгибного штампа 8 пресса 3500 т.е. вводили его в пространство между ободом 7 и ступицей 2, ,

SO

при этом осуществляли калибровку внутренней поверхности 9 обода 7 и наружной поверхности 10 ступицы 2 с выпуклой стороны диска колеса с уменьшением до нуля зазора 3. Затем перемещали верхний штамп 8 з осевом направлении вниз, производили выгибку диска 11 и калибровку внутренней поверхности обода 7 и наружной поверхности 12 ступицы 2 до соприкосновения диска 11с точкой 13 максимальной высоты нижнего штампа 5. Полученное колесо не имело перекосов ступицы и искажения ее формы. Затем- олеса в течение 30 мин под- стуживали на воздухе от 900 до 750°С и выравнивали температуру металла в отдельных элементах колеса, после чего их стапе- лировали по 6 штук и в стопах подсаживали на воздухе до 450-500°С с выравниванием температуры между отдельными элементами колес (ступицей, диском и ободом). При этом получали колеса без смещения ступицы в осевом направлении (максимальное смещение не превышало 1,0 мм, что соответствует погрешности измерений). Это позволило при последующей механической обработке снизить припуски на 34% или 4 мм на сторону по всем элементам колеса. Экономия металла составила 19 кг на одно колесо.

Формула изобретения Способ изготовления железнодорожных колес преимущественно с криволинейным диском, включающий нагрев заготовки, формовку, прокатку, центрирование и калибровку, отличающийся тем, что, с целью экономии металла за счет повышения точности размеров изделий и уменьшения припусков на механическую обработку, центрирование заготовки проводят по отверстию в ступице, калибровку ведут по наружной поверхности ступицы и внутренней поверхности обода сначала с выпуклой стороны диска изделия, а затем - с вогнутой его стороны, после чего охлаждают колесо до температуры изотермической выдержки, при этом сначала подстуживают отдельно каждое колесо, а затем выравнивают температуру в элементах колес выдержкой колес в стопах.

Физ.З