Способ подготовки заготовок цельнокатаных колес под штамповку и прокатку Советский патент 1992 года по МПК B21K1/28 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве цельнокатаных железнодорожных колес,

Известен способ производства цельнокатаных колес, включающий предварительную осадку, осадку в технологическом кольце, разгонку, формовку обода, диска и ступицы, прокатку, выгибку диска и калибровку, прошивку отверстия. Там же известно устройство для осуществления этого способа, представляющее собой ряд прессов, на одном из которых производится свободная осадка заготовки в гладких плитах, затем осадка гладкими плитами в плавающем калибровочном кольце и разг онка заготовки пуансоном вторым ходом подвижной траверсы на следующем пресса, причем для подачи пуансона в межштамповое пространство необходимо совершить полный возвратный ход траверсы пресса. К недостаткам известного способа и устройства является использование для предварительной осадки и осадки в калибровочном кольце двух отдельных прессов, а для разгонки предусматривается еще один рабочий ход второго пресса, что увеличивает обьем оборудования для изготовления заготовок колес и ведет к удлинению времени обработки заготовки на втором прессе.

Известен способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес, предусматривающий на первом прессе осадку заготовки в плюшку, калибровку наружной поверхности и наметку (разгонку) цент- рального отверстия с высадкой центрирующего пояска на нижней поверхности плюшки.

Известен способ изготовления (осадки заготовок)железнодорожных колес, предусматривающий последовательно выполняемые на одной позиции осадку заготовок нижней гладкой плитой и верхней фигурной с выступом под разгонку и осадку в верхнем плавающем калибровочном кольце, применение верхнего выталкивателя для удале(Л

С

XI

О СО

2

ния заготовки из калибровочного кольца. Недостатком известного способа является выполнение разгонки с первого момента осадки, т.е. с момента касания заготовки профилированной верхней осадочной плитой, что не гарантирует концентричность боковой поверхности заготовки после калибровки в плавающем кольце относительно выполненной заранее разгонки и приводит к браку заготовки.

Общим недостатком известных способов является необходимость выполнения каждой операции отдельным рабочим ходом пресса, а также необходимостью подачи на первый стол пресса калибровочного кольца и его уборки после второго рабочего хода, что удлиняет цикл обработки заготовки.

Известен способ изготовления кольцевых изделий, включающий нагрев заготовки, ее осадку с принудительным ограничением течения металла из ее торцов, разгонку двумя пуансонами с противоположных сторон на разную глубину внедрения, прошивку отверстия с последующей прокаткой.

Недостатками известного способа является то, что истечение металла при разгонке происходит только в радиальном направлении. Операция осадки заготовки и очистка от окалины выполняется раздельно. Это ограничивает производительность линии.

Этот способ изготовления кольцевых изделий выбран в качестве прототипа, как наиболее близкое по технической сущности решение.

Цель изобретения состоит в повышении качества заготовок и снижении энергоемкости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовке заготовок цельнокатаных колес под штамповку и прокатку, вклю- чающем совмещенные в одну техническую операцию предварительную осадку заготовки, осадку в технологическом кольце оса- дочными плитами и разгонку металла центральной зоны заготовки пуансоном, на этапе предварительной осадки с замедленной до 45 мм/с скоростью осуществляют удаление окалины с осадочной плиты, а разгонку заготовки выполняют после окончания осадки в технологическом кольце с одновременным снятием усилия с осадочных плит.

На фиг. представлена схема подготовки заготовок железнодорожных цельнокатаных колес под штамповку и прокатку.

На фиг. 1 показана исходная заготовка; на фиг,2 - промежуточный момент осадки заготовки и смыва окалины; на фиг.З - заготовка после осадки и калибровки в верхнем

колибровочном кольце, на фиг.4 - разгонка заготовки внутренним пуансоном.

Осуществление предлагаемого способа поясняется с помощью устройства, которое представляет собой вертикальный гидрав0 лический пресс, на подвижной траверсе которого закреплена верхняя осадочная плита 1, а на столе пресса - нижняя гладкая осадочная плита 2, причем верхняя осадочная плита 1 снабжена жестко зафиксированным

5 относительно нее калибровочным кольцом 3, а в средней части имеет отверстие, где установлен разгоночный пуансон 4, концен- трично калибровочному кольцу 3. Разгоночный пуансон 4 снабжен автономным

0 приводом (не показано) и размещен внутри верхней осадочной плиты, так, что в исходном положении его рабочая торцовая поверхность выступает относительно рабочей поверхности плиты на величину радиуса пе5 рехода от боковой к торцовой поверхности пуансона. Реализация способа показана на примере его конкретного выполнения.

Нагретая до температуры деформации (1200°С) заготовка 5, массой 470 кг, высотой

0 420 мм, манипулятором-перекладывателем устанавливается на центр нижней гладкой осадочной плиты 2 гидравлического пресса усилием 4000 тс. Во время подачи заготовки на ее верхний торец наносится подсыпка на

5 основе буры для улучшения условий отслоения окалины. Включается ход пресса. Начиная с момента касания заготовки 5 пуансоном 4 с ее боковых поверхностей в процессе осадки осыпается окалина б, кото0 рая сдувается с нижней осадочной плиты водой или воздухом, подаваемых по соплу 7 устройства для удаления окалины. Скорость рабочего хода при этом замедлялась до 45 мм/с. После окончания осадки в калибро5 вочном технологическом кольце 3, когда зазор между торцом кольца и нижней плитой уменьшается до 20 мм снимается усилие с верхней осадочной плиты 1 и пуансоном 4 выполняют разгонку металла центральной

0 части заготовки.

Усилие на пуансоне 1600 тс. Высота получаемой заготовки 105 мм. Больший диаметр основания конуса обращен в сторону нижней плиты. При необхо5 димости разгоночный пуансон с запасом хода до 100 мм может служить верхним выталкивателем.

Внедрение способа подготовки заготовок цельнокатаных колес под штамповку и прокатку позволяет значительно уменьшить

расход энергоносителей, сократить объем оборудования, повысить качество злгото- вок.

Формула изобретения Способ подготовки заготовок цельнокатаных колес под штамповку и прокатку, включающий совмещенные в одну технологическую операцию предварительную осадку плитами, осадку в технологическом

0

кольце и разгонку металла центральной зоны заготовки пуансоном, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества заготовок и снижения энергоемкости процесса, на этапе предварительной осадки осуществляют удаление окалины с осадочной плиты при замедленной до 45 мм/с скорости деформирования, а разгонку заготовки производят с одновременным снятием усилия с осадочных плит.

Использование обработка металлов давлением, в частности производство цельнокатаных железнодорожных колес. Сущность изобретения, предварительную осадку, осадку в технологическом кольце и разгонку заготовки осуществляют за одну операцию. На этапе предварительной осадки производят удаление окалины с осадочной плиты. Удаление окалины осуществляют при -замедленной скорости осадки. Разгонку заготовки выполняют с одновременным снятием усилия с осадочных плит 4 ил

VZfa

.2

Фиг.з

Фиг./