Способ производства цельнокатанных колес Советский патент 1979 года по МПК B21H1/04 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЬНСКАТАННЫХ КОЛЕС

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для производства цельнокатаи.ных железнодорожных колес.

Известен способ производства цельнокатанных колес, при котором последовате.. но осуществляют осадку заготовки, разгоику ее пуансоном, формовку, прокатку н калибровку колеса fi.

Недостатком известного способа является то, что в цепи технологических операций одной из важнейших являетсй заготовки. При обжатии «плашки (осажденной в калибровочном кольце заготовки) в формовочных штампах металл течет в периферийную кольцевую полость, образуя обод, и в центральную кольцевую полость, образуя ступицу, при этом поверхность, разделяющая области истечения металла в обод и ступицу, будет находиться на некотором расстоянии от оси «плашки. Поверхность раздела областей истечения называется нейтральной или критической поверхностью, а расстояние от оси «плашки до этой поверхности - радиусом нейтральной или критической поверхности.

Известен способ производства цельнокатанных колес, при котором последовательно осуществляют осадку заготовки, разгонку ее в калибровочной кольце пуансоном и формовку колеса формовочны.м кольцом (2).

Недостаток известного способа 3aiuiroчается а том, что нейтральная поверхность в процессе формовкн находится посередине диска форм у-::-он заготовки, а истечение металла происходит от этой линии в полости штампов для образования ступицы и обода При таком способе производства колес имеющаяся в исходной литой заготовке центральгшя зона металла пониженного качества (иалнчие порнстостн, подвышенная ликвация др.) пере ;одит в диск -- наиболее нагруженный элемент колеса. Кроме того, металл вблизи нейтральной поверхности менее продеформирован, так как здесь имеет место минимальное .истечение металла в радиально.м направлении. Такой характер деформирования заготоаок приводит к тому, что часть диска, соответствующая положению нейтральной поверхности, имеет меньшую конструкти-вную прочность, в частности, при динамическом нагружении. При этом отношение радиуса нейтральной поверхности к радиусу колеса 0,5. В то же время для улучшения качества колеса это соотношение необходимо установить в пределах $: 0,4 или ,7. В этом случае нейтральная noBepxHoWb переместится в более массивный элемент колес , а именно в переходные участки от диска к ободу и ступице.

Целью изобретения является повышение качества изделий.

Для этого по предлагаемому способу при разгонке и формовке осуществляютизменение положения нейтральной поверхности заготовки, причем при разгонке отношение внутреннего диаметра калибровочного кольца к диаметру пуансона выбирают D пределах 1,45 Й 1,65, а при формовке заготовки отношение внутреннего диаметра формовочного кольца к высоте кольца выбирают в пределах .4,5 5.5.

Сущность способа заключается в следующем. Нагретую до температуры деформирования исходную колесную заготовку осаживают в калибровочном кольце и производят разгонку пуансоном при таком соотношении их диаметров, которое позволит разместить большой объем металла по периферии заготовки. Затем производят формовку с использоваиием формовочного кольца, обеспечивающего интенсивное течение металла к оси заготовки. При этом истечение металла в полости ступицы и обода осуществляется из зоны, расположенной ближе к периферии заготовки, т.е. положение нейтральной поверхности будет определяться соотношением |.0,7.

По второму варианту колесную заготовку осаживают в кольце с последующей разгонкой, а формовку производят с использованием формовочного кольца, параметры которого обеспечивают истечение метал./1а к пери ерии. Это истечение осушествляется из зоны заготовки, расположенной ближе к ее

центру, т.е. положение нейтральной поверхности будет определяться соотношением ,4.

Применение предлагаемого способа позволяет изменить положение нейтральной поверхности в процессе формовки заготовки колеса для повышения качества колес, так как происходит более интенсивное истечение металла, идущего на образование, диска колеса.

Формула изобретения

Способ производства цельнокатанных колес, при котором последовательно осуществляют осадку заготовки, разгонку ее в калибровочном кольце пуансоном и формовку колеса формовочным кольцом, отличающийся тем, что, с це;1ью повышения качества изделий, при разгонке и формовке осуществляют изменение положения нейтральной поверхности заготовки, причем при разгонке отношение внутреннего диаметра калибровочного кольца к диаметру пуансона выбирают в пределах 1,45 ,65, а при формовке заготовки отношение внутреннего диаметра формовочного кольца к высоте кольца выбирают в пределах 4,5 ,5.

Источники информации, во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 530723, кл. В 21 Н 1/02, 1975.