PL54665B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 12.IV.1968 54665 jq -49 i, 8 7f J/02,.

MKP-*>%#»£ r~rfrf %%\h At UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr Stanislaw Nowak, inz. Karol Jezierski, inz. Lucjan Kochanski, inz. Stefan Rudny, inz. Józef Siennicki, inz. Janusz Widecki, inz.

Zenon Lampa, Jan Zólkiewicz Wlasciciel patentu: Huta I-go Maja, Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania kól kolejowych pelnowalcowanych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia kól kolejowych stanowiacych pojedyncze blo¬ ki, zwanych kolami pelmowalcowanymi w odróz¬ nieniu od kól z nakladanymi obreczami.

Wytwarzanie tych kól zostalo podyktowane przez wymagania stawiane w zwiazku ze zwiek¬ szeniem sie predkosci pociagów i tym samym zwiekszenie dynamiczny eh obciazen na kola, co kolom z nakladanymi obreczami, grozilo rozwal- cowaniem sie tych obreczy. W kolach z naklada¬ nymi obreczami isitosowano dotychczas dwa rózne materialy mianowicie na piasty i dyski stosowano material miekki do 0,20% wegla celem uzyskania elastycznosci, a na obrecze stosowano material o zawartosci 0,55% wegla celem otrzymania twar¬ dej struktury odpornej na uderzenie i scierania.

Dotychczas znane sipcsoiby wytwarzania kól ko¬ lejowych pelno walcowanych polegaja na wytwo¬ rzeniu w pierwszej operacji przedkuwki z bloku stalowego do czego wystarczaja prasy o nacisku 2000 do 3000 toin, a nastepnie na uformowaniu z tej przedkuwki gotowego kola przez dalsze jej formowanie na prasie o nacisku 6000 do 10 000 ton. Do procesu tego stosowano foremniki calko¬ wicie zamykajace komore w której nastepuje for¬ mowanie wypraski.

Jest to niezbedne gdy Chodzi o równoczesne i calkowite uformowanie wszystkich fragmentów powierzchni kola. Oiperacja pomocnicza polegajaca na wytloczeniu otworu piasty moze byc przy tym 20 25 30 dokonywana albo na przedkuwce przed jej dal¬ szym prasowaniem albo na gotowej wyprasce.

Wada technologiczna wykonanych kól pelnowal¬ cowanych ksztaltowanych za jednym zaciskiem prasy jest to, ze linie plyniecia materialu sa chao¬ tyczne, nie skoordynowane w przestrzeni, przez co dysk kola ma mniejisza elastycznosc, a konczenie operacji odbywa sie w temperaturze powyzej 1100°C co nie daje tak zwanego zjawiska zgniotu korzystnego na obwodzie kola, a prowadzacego do utwardzenia bieznika. Zaznaczyc nalezy, ze chao¬ tyczny przeplyw tworzywa daje zwiekszone opo¬ ry plyniecia tworzywa i tym samym wymaga sto¬ sowania wiekszych nacisków, co wymaga z kolei duzych pras i jest niekorzystne pod wzgledem zu¬ zycia energii.

Celem wynalazku jest wytwarzanie kól kolejo¬ wych pelnowalcowanych o srednicy do 0 920 mm ze stali o zawartosci okolo 0,55% wegla przebiega¬ jace w temperaturze 1?50°C do 950°C przy jednym zgrzewie wlewka i uzyskanie korzystnej struktury kola, to: jest miekkiej (piasty kola i tarczy o lamir- narnym przebiegu linii krystalograficzny eh oraz uzyskanie twardego bieznika kola. Dodatkowym celem jest tego rodzaju przebieg procesu wytwór¬ czego który zapewni minimalne zuzycie energii przy wytwarzaniu kól.

Cel ten zostal osiagniety przez dobran1' i odpo¬ wiedniej ilosci i kolejnosci operacji oraz doboru temperatur wygrzewu i konstrukcji stosowanych 546653 matryc. Zadecydowaly o mozliwosci wykonania kól trzy opisane nizej czynniki; pierwszym z nich jest tak zwane czesciowe formowanie z pozostawie¬ niem wolnej przestrzeni dla wyplywu tworzywa.

Czynnik ten nie bedac sam w soibie nowy, zasto¬ sowany w dwu operacjach, iprócz ostatniej, zmniej¬ sza wybitnie sily nacisku. Drugim czynnikiem jest ksztaltowanie kola od srodka na zewnatrz co stwa¬ rza poza dalszym zmniejszeniem oporów tloczenia, laminama strukture krystalograficzna. Trzecim czynnikiem jest tempo prasowania tak dobrane, by proces prasowania piasty i dysku odbywal sie w temperaturze i.250°C do 1150°C, a prasowanie obrzeza kola w 'temperaturze 950°C w zamknietym foremniku co powoduje zgniot materialu polaczo¬ ny z jego utwardzeniem.

Sposób wytwarzania kól kolejowych pelnowal- cowanych wedlug wynalazku ilustruje przyklado¬ wo rysunek schematyczny, na którym fig. 1 — 4, przedstawiaja przekroje osiowe foremników wraz z cfciiekitem prasowanymi w trakcie poszczegól¬ nych kolejnych procesów skladowych.

Na fig. 1 uwidocznione jest tworzenie przedkuw¬ ki z walcowanego bloku stalowego, którego sred¬ nica i dlugosc byly mniej wiecej równe. Róznica w tym procesie w porównaniu z przygotowaniem przedkuwki sposobem znanym, wyniku stad ze stosuje sie tu zespól foremników 2 i 3 tak uksztal¬ towanych, aby do konca prasowania przedkuwki obwód ;ej byl otwarty. Temperatura bloku wynosi okolo 1250*"C.

W przedkuwce 1 przygotowanej jak wyzej, wy¬ tlacza sie poczynajac od srodka ku obwodowi pia¬ ste i dalej czesc dysku kola za pomoca nowych foremników 5 i 6 które wymuszaja odsrodkowo promieniowy wyplyw tworzywa w piascie i tar¬ czy a pozostalej czesci tworzywa umozliwiaja ply- zg „Ruch", w-wa, 54665 4 nac swobodnie. Tloczenie piasty i dysku odbywa sie w temperaturze okolo 1150°C.

Poniewaz w tym momencie temperatura obreczy jest jeszcze zbyt wysoka aby prasujac ja uzyskac 5 pozadany zgniot przebija sie otwór pod os za po¬ moca nalozenia tlocznika 4 i zadzialania prasa, przy tym foremniki 5' i 6 nie ulegaja wymianie.

Proces ten przebiega w temperaturze okolo 1050°C.

Nastepuje wymiana foremników 5:6, na forem- 1(, niki 7 i 8 ksztaltujace biezniki 9 i obrecz kola co równiez zmusiza tworzywo do przeplywu w kie¬ runku od srodka na zewnatrz kola. Sila nacisku jest skoncentrowana wylacznie na czesc Obwodo¬ wa kola, a proces przebiega w temperaturze okolo 15 950°C i formowanie bieznika odbywa sie w forem- nikach 7 i 8 zamknietych co daje w efekcie glad¬ ka powierzchnie i dokladny ksztalt bieznika oraz odpowiednia istrukture krystaliczna.

Z a ¦& t r z e z e n i e ip a t e n t o w e Sposób wytwarzania kól kolejowych pelnowal- cowanych przez ksztaltowanie wielooperacyjne na 25 -prasach, znamienny tym, ze kolo-wykonywane jest w czterech operacjach przy czym, w pierwszej' — ksztaltuje sie w foremmilkach (2 i 3) otwartych wstepny.ksztalt nagrzanego do temperatury 1250°C wlewka (1), w drugiej operacji ksztaltuje sie pia- 30 ste i czesc dyislku kola w temperaturze 1150°C w foreminikaoh (5 i 6) pozwalajacych na czesciowy wyplyw materialu, w trzeciej operacji przebijany jesit otwór w piascie, a w czwartej operacji ksztal¬ tuje sie ostatecznie wieniec kola w temperaturze 35 9'50°C w foremnikach (8 i 9) calkowicie zamknie¬ tych koncentrujac najwiekszy nacisk na bieznik kola co powoduje utwardzenie bieiznika. l. 2146-67 nakl. 330