Способ изготовления изделий типа колес

Способ изготовления изделий типа колес

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения - повышение качества изделий путем контроля за массой заготовки и регулирование распределения металла по элементам колеса. Для этого в процессе калибровки колеса измеряют наружный диаметр колеса и при отклонении его от номинальной величины изменяют глубину разгонки заготовки. При этом с увеличением или уменьшением диаметра на каждый миллиметр глубину разгонки заготовки соответственно уменьшают или увеличивают на 0,7...1 мм. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (р)у В 21 fl 1/04

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

В процессе калибровки обода осуществляют измерение наружного диаметра колеса при помощи специального автоматического измерителя, cocToR» щего из подпружиненного толкателя с роликом и передачи к циферблату указателя диаметра. Информацию о величине диаметра получает оператор пресса, выполняющего разгонку центральной зоны заготовки. Оператор корректирует глубину внедрения пуансона при разгонке в зависимости от ! величины наружного диаметра колеса (а в конечном счета, от массы заготовки). Величина изменения глубины разгонки выбирается по выражению где ЬЬ - изменение глубины разгонки1

D — измеренный диаметр колесами

К

D - номинальный диаметр колеса и в горячем состоянии;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTMRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4365054/27-27 (22) 13.01.88 (46) 15.07.91. Бюл. II - 26 (71) Институт черной металлургии (72) M.Ñ.Âàëåòîâ, В.М.Кузьмичев, А.M.Äüÿêîâ и В.Д.Лестак (53) 621.77.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

It-" 986560, кл . В 21 II 1/04, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ТИПА КОЛЕС (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобИзобретение относится к обработке металлов давлением, а конкретно к производству осесимметричных изделий, в частности железнодорожных колес, колесных центров шестерен, Цель. изобретения — повышение выхода годного при производстве осесимметричных изделий прокаткой.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку нагревают до температуры деформирования, предварительно осаживают на 30-40 для удаления окалины с боковых поверхностей,осаждают в калибровочном кольце и осуществляют разгонку центральной зоны заготовки специальным пуансоном. Затем в заготовке прошивают отверстие, формуют ступицу и часть диска колеса, прокатывают на колесопрокатном стане обод и остальную часть диска.Калибровку обода и выгибку диска осуществляют на специальном двухходовом прессе..,Я0„„1662 1 А I ретения - повышение качества изделий путем контроля за массой заготовки и регулирование распределения металла по элементам колеса. Для этого в процессе калибровки колеса измеряют наружный диаметр колеса и при отклонении его от номинальной величины изменяют глубину разгонки заготовки. При этом с увеличением или уменьшением диаметра на каждый миллиметр глубину разгонки заготовки соответственно уменьшают или увеличивают на 0,7-1 мм. 3 табл.

gh — — (Р— D> ) = 0,00556(D -D ), р 1 и 9 к н

1662731

Н вЂ” ширина обода колеса в горячем состоянии, D> диаметр пуансона.

В реальных условиях колесопрокат- 5 ного производства можно испольэовать упрощенное выражение gh = 0,7-1,0 х

x(D — D„), которое обеспечивает достижение цели изобретения при разновесе до + 10 кг. Так определяют оптималь- 0 ную величину разгонки заготовки для данной партии заготовок, а остальные заготовки деформируют уже .в этом режиме.

При появлении заготовок с другим диаметром (и другой массой) сигнал от измерителя поступает на пресс, осуществляющий разгонку, где производят корректировку разгонки. Это обычно происходит при штамповке загото- 20 вок из новой плавки.

Коррективы в процесс изготовления первых 2-3 заготовок внести не удается, так как их разгонка уже произведена, на остальные заготовки

-:плавки деформируют уже с учетом своей массы.

Проверку способа производили на специально подготовленных, предвари тельно взвешенных заготовках.

Подготовлены заготовки массой

445,455 (номинал) и 465 кг по 9 шт„

Каждую группу делили на 3 ч. (по, 3 шт. ) и деформировали в разных режимах, изменяя всличину (глубину) разгонки 35

Средние (по трем заготовкам одной массы) величины приведены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что при отклонении массы заготовки от номинала для получения годных колес следует 40 скорректировать. глубину разгонки. Такая корректировка позволяет получить годные колеса даже при разновесе заготовок +10 кг.

Проверку эмпирического коэффициен- 45 та 0,7-1,0 в формуле изобретения выполняли в два этапа следующим образом, На первом этапе подготовили 6 заготовок одинаковой массы (470 кг), т.е. выше верхнего допустимого предела. Разгонку первой заготовки выполняли на номинальную глубину 30 мм, а на остальных разгонку корректировали. Разница между номиналом (981 мм) и диаметром первого колеса составила

994-981 = 13 мм. Для проверки коэффи-.циента коррекцию производили на:

0,6 ® к — Пн) = 0,6х13 = 8 мм (за нижней границей диапазона);

0,7(D „— D„) = 0,7к13 = 9 мм (нижняя г раница дйапазона);

0,85II13 = 11 мм (". середина диапа» зона);

1 0113 = 13 мм (верхняя граница допускаемого диапазона);

1,1х 13 = 14,3 мм (за верхней границей диапазона), На остальных колесах разгонка производилась уже в соответствии с этим.

Результаты первого этапа эксперимента отражены в табл. 2.

При всех изменениях глубины разгонки Ь в интервале 0,7-1,0 (П „- Э„) диаметр колеса попадает в нужный диапазон (976-986 мм) и изделия являются годными, но при коррекции 5h =

1, 1(D — D ) = 14 мм колесо направлено на ремонт по толстому диску и длинной ступице„а при gh = 0,6(0к—

- D ) — требуется ремонт по наружному диаметру.

Результаты проведения эксперимента для заготовок с массой 440 кг представлены в табл. 3.

В пределах g h = О, 7-0, 1 (D — П„) колеса поале коррекции разгонки попадают в поле допусков (981+5 мм), Если коррекция меньше данного интервала, колесо забраковано по малому черновому диаметру (МЧЛ). В случае, когда коррекция была больше данного интер-. вала, диаметр попадал в поле допусков, но на ступицу металла не хватило, в результате невыполнения ступицы— брак.

Пример. Способ опробовали в условиях колесопрокатного цеха при изготовлении железнодорожных колес диаметром 950 мм по ГОСТ 9036-76.

Заготовку получали путем разрезки комплектных слитков массой 3390 кг.

Для этого осуществили предварительную осадку первой заготовки, нагретой до температуры деформирования на прессе усилием 30 Мн; произвели разгонку центральной зоны заготовки пуансоном. Глубина внедрения пуансона (величина разгонки) 30 мм (пресс

30 Мн); прошили отверстие на прессе усилием 5 Мн, осуществили формовку ступицы и части диска колеса на прессе усилием 70 Мн; прокатали обод и диск колеса на колесопрокатном стане; выгнули диск и откалибровапи обод колеса по ширине (139 1 мм) и внутреннему диаметру (823-2 мм) на прессе 30 Мн; в процессе калибров5 166 ки обода замерили его наружный диаметр. Измерение проводили при помощи специального измерителя, смонтированного на верхнем штамподержателе. Механизм представлял подпружиненный толкатель, перемещаемый колесом, несущий на себе зубчатую рейку, приЙодящую во вращение. шестерню, на ось которой насажена стрелка указателя диаметра.

Оператор калибровочного пресса измерил диаметр колеса и сообщил его оператору пресса для разгонки усилием 30 Мн, который по этим данным осуществлял изменение глубины разгонки. В результате получили колесо диаметром 977 мм.

По технической инструкции годными считаются колеса, диаметр которых в горячем состоянии 987+6 мм. Отклонение диаметра колеса от номинала составило: 10 мм.

Оператор пресса для разгонки глубину разгонки следующей заготовки скорректировал до 38 мм (увеличил на 8 мм).

Когда это колесо поступило на калибровочный пресс, измерили его диаметр. Он бып равен 986 мм, что находится в пределах, допускаемых технологической инструкцией.

Остальные колеса данной плавки деформировали по скорректированной технологии (глубина разгонки 38 мм).

I б

2731 6

Наружные диаметры колес плавки находились в пределах 982-986 мм, т.е. в пределах допустимого ° Дополнитель5 ная коррекция и дополнительная механическая обработка не потребовались.

Всего из одной плавки изготовлено

193 колеса. Брак по величине наружного диаметра (МЧД) 2 колеса. Длина ступицы и толщина диска в норме.

Предложенный способ позволяет получать годные колеса при разновесе заготовки до +10 кг, Формула и s о б р е те ни я

Способ изготовления изделий типа колес, включающий осадку, разгонку и формовку заготовки, прокатку, ка20 либровку колеса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий, в процессе калибровки колеса измеряют его наружный диаметр и при уменьше25 нии или увеличении этого диаметра относительно номинальной величины увеличивают или уменьшают соответственно глубину ЬЬ раэгонки заготовки в соответствии с выражением

30 gh =0 7-1,0(П DH) где D< — измеряемый диаметр колесами

D н — номинальный диаметр колес в горячем состоянии, Таблица

978

988

998

971

979

987

Колесо годное

455 30 (норма) 445 30 (-10) Брак. Малый черновой диаметр (МЧД), тдлстчй диск у ступицы

Колесо годное

Дополнит,обточка по наружному диаметру, так как невозможно снять припуск за один проход

Брак МЧД. Толщина диска у ступицы превышает норму

Брак. МЧД, Толщина диска и длина ступицы в норме

1662731

То же

Дополнительная обточка по наружному диаметру

То же

988

465 20 (+10) 30

995

1002

Та блица 2 оэффициент перед разницей диаметров

0 ° 60 Ое 70 0 ° 85

Характеристика

1,0 1,1

Величина коррекции (ЬЬ), мм

Глубина внедрения пуансона (величина разгонки), мм

Диаметр полученного колеса, Результат осмотра

13 14

21 19

986 985

Колесо Колесо годное годное

Таблица 3

Характеристика

Коэфйициент при разнице диаметров

Г Е ) 0,6 0,7 0,85 1,0 1-, 1

38

36

39

970 975

Брак МЧД Брак ИЧД

979

Годное

978

Годное

981

Брак.

Невыпол980

Годное нение ступицы

Составитель N. Тарлавская

Техред А,Кравчук, Корректор Л. Патай

Редактор М, Келемеш

Заказ 2777 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауйская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

-Величина коррекции (h), ми

Глубина внедрения пуансона (величина разгонки), им

Диаметр полученного колеса, мм

Результат осмотра

30 ми 994

Ремонт по наружному диаметру

22

987

Ремонт по наружному диаметру

17 16

984 983

Колесо Ремонт годное по толщине и длине ступицы