RU2036048C1 - Method of making disc wheels for transport vehicles - Google Patents
Method of making disc wheels for transport vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036048C1 RU2036048C1 SU4866301A RU2036048C1 RU 2036048 C1 RU2036048 C1 RU 2036048C1 SU 4866301 A SU4866301 A SU 4866301A RU 2036048 C1 RU2036048 C1 RU 2036048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thin
- rim
- wheel
- deformation
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления дисковых колес транспортных средств, преимущественно легковых автомобилей, автомобильных прицепов, мини-тракторов и др. из алюминиевых коррозионно-стойких деформируемых сплавов. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to the technology of manufacturing disk wheels of vehicles, mainly passenger cars, car trailers, mini-tractors, etc. from aluminum corrosion-resistant deformable alloys.
Известен способ изготовления колес автотранспортных средств, включающий формообразующие операции штамповки и раскатки [1] Способ предусматривает три стадии штамповки полуфабриката диска с утолщенной периферийной частью и последующую раскатку за несколько проходов утолщенной части до получения профиля обода колеса. A known method of manufacturing wheels of motor vehicles, including forming operations of stamping and rolling [1] the Method involves three stages of stamping a semi-finished disk with a thickened peripheral part and subsequent rolling for several passes of the thickened part to obtain the profile of the wheel rim.
Основным недостатком указанного способа является повышенная трудоемкость, обусловленная большим количеством проходов при раскатке профиля обода на заданную ширину, так как операция pаскатки с перемещением значительных объемов металла является основной и единственной операцией при деформировании геометрии обода из утолщенной периферийной части штампованного диска. The main disadvantage of this method is the increased complexity due to the large number of passes when rolling the rim profile to a predetermined width, since the operation of rolling with moving significant volumes of metal is the main and only operation when deforming the geometry of the rim from the thickened peripheral part of the stamped disk.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления дисковых колес транспортных средств, включающий нагрев заготовки из деформируемых коррозионно-стойких сплавов, ее объемную многооперационную штамповку, раскатку обода, пробивку отверстий в диске и механическую обработку [2]
Недостатком указанного известного способа изготовления дисковых колес транспортных средств является повышенная трудоемкость процесса, обусловленная наличием восьми формообразующих операций, в том числе трех операций с увеличенным технологическим циклом.Closest to the technical nature of the invention is a method of manufacturing disk wheels of vehicles, comprising heating a workpiece from deformable corrosion-resistant alloys, its multi-step multi-step stamping, rolling the rim, punching holes in the disk and machining [2]
The disadvantage of this known method of manufacturing disk wheels of vehicles is the increased complexity of the process due to the presence of eight forming operations, including three operations with an increased production cycle.
Целью изобретения является снижение трудоемкости процесса путем сокращения числа формообразующих операций при обеспечении заданного уровня механических и эксплуатационных характеристик материала колес. The aim of the invention is to reduce the complexity of the process by reducing the number of forming operations while ensuring a given level of mechanical and operational characteristics of the material of the wheels.
Это достигается тем, что в способе изготовления дисковых колес транспортных средств, включающем нагрев заготовки из деформируемых коррозионно-стойких сплавов, ее объемную многооперационную штамповку, раскатку обода, пробивку отверстий в диске и механическую обработку, многооперационную штамповку заготовки в виде цилиндра диаметром больше внешнего диаметра диска, но меньше посадочного диаметра колеса осуществляют в режиме горячей деформации алюминиевых сплавов до получения цилиндрического полуфабриката с дном и заходной частью, внешний диаметр которой меньше наружного диаметра цилиндра, причем толщина дна полуфабриката меньше толщины стенки, после чего выполняют прямое выдавливание цилиндрического полуфабриката при температуре полугорячей деформации алюминиевых сплавов до получения тонкостенного стакана высотой, превышающей ширину обода колеса. Затем подогревают тонкостенный стакан до температуры полугорячей деформации и осуществляют коническую раздачу прилегающих к торцам стенок участков тонкостенного стакана с единовременным деформированием дна стакана до получения профиля диска колеса. Причем коническую раздачу прилегающих к торцам стенок участков тонкостенного стакана выполняют в две стадии, после чего выполняют раскатку стенок тонкостенного стакана до получения профиля обода. Затем выполняют закалку с последующим искусственным старением штампованного и раскатанного полуфабриката колеса и осуществляют механическую обработку торцов обода. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing disk wheels of vehicles, which includes heating a workpiece from deformable corrosion-resistant alloys, its multi-step forging, rolling of the rim, punching of holes in the disk and machining, multi-step forging of the workpiece in the form of a cylinder with a diameter larger than the outer diameter of the disk , but less than the landing diameter of the wheel is carried out in the mode of hot deformation of aluminum alloys to obtain a cylindrical semi-finished product with a bottom and a lead, outside the latter diameter is smaller than the outer diameter of the cylinder, the bottom thickness of the semi-finished product is less than the wall thickness, and then direct extrusion of the cylindrical semi-finished product is carried out at a temperature of half-hot deformation of aluminum alloys to obtain a thin-walled glass with a height exceeding the width of the wheel rim. Then a thin-walled cup is heated to a temperature of half-hot deformation and conical distribution of sections of a thin-walled cup adjacent to the ends of the walls is carried out with a one-time deformation of the bottom of the cup to obtain a wheel disk profile. Moreover, the conical distribution of the walls of the thin-walled cup adjacent to the ends of the walls is performed in two stages, after which the walls of the thin-walled cup are rolled out to obtain a rim profile. Then, hardening is carried out, followed by artificial aging of the stamped and rolled prefabricated wheels, and the rim ends are machined.
На фиг. 1 представлена совокупность технологических операций; на фиг.2 геометрия дискового колеса из алюминиевого сплава АД-35. In FIG. 1 presents a set of technological operations; figure 2 the geometry of the disk wheel made of aluminum alloy AD-35.
Способ изготовления дисковых колес транспортных средств из деформируемых коррозионно-стойких алюминиевых сплавов осуществляют следующим образом. A method of manufacturing disk wheels of vehicles from deformable corrosion-resistant aluminum alloys is as follows.
Прессованный алюминиевый пруток (штангу) в состоянии Т, диаметром больше внешнего диаметра диска, но меньше посадочного диаметра колеса, разрезают на штучные заготовки (1). Нагревают штучную заготовку до температуры горячей деформации (2). Деформируют в горячем состоянии штучную заготовку до получения цилиндрического полуфабриката с дном и заходной частью, внешний диаметр которой меньше наружного диаметра цилиндра, причем толщина дна полуфабриката меньше толщины стенки (3). Осуществляют прямое выдавливание при температуре полугорячей деформации алюминиевых сплавов до получения тонкостенного стакана высотой, превышающей ширину обода колеса (4) и подогрев тонкостенного стакана до температуры полугорячей деформации (5). A pressed aluminum rod (rod) in the state T, with a diameter larger than the outer diameter of the disk, but smaller than the landing diameter of the wheel, is cut into piece blanks (1). Heat the piece stock to a hot deformation temperature (2). The piece blank is deformed in a hot state until a cylindrical semi-finished product with a bottom and a lead-in part is obtained, the outer diameter of which is less than the outer diameter of the cylinder, and the bottom thickness of the semi-finished product is less than the wall thickness (3). Direct extrusion is carried out at a temperature of half-hot deformation of aluminum alloys to obtain a thin-walled cup with a height exceeding the width of the wheel rim (4) and heating the thin-walled cup to a temperature of half-hot deformation (5).
Затем осуществляют коническую двухстадийную (предварительную и окончательную) раздачу прилегающих к торцам стенок участков тонкостенного стакана с одновременным деформированием дна стакана до получения профиля диска колеса (6а и 6б). Выполняют профилированную раскатку стенок тонкостенного стакана до получения профиля обода (7), пробивку отверстий в диске колеса (8) и закалку с последующим искусственным старением штампованного и раскатанного полуфабриката колеса (9). Then, a conical two-stage (preliminary and final) distribution of thin-walled cup sections adjacent to the ends of the walls is performed, while the bottom of the cup is deformed to obtain a wheel disk profile (6a and 6b). Profiled rolling of the walls of a thin-walled cup is performed to obtain a rim profile (7), punching holes in the wheel disk (8) and hardening, followed by artificial aging of the stamped and rolled prefabricated wheel (9).
Осуществляют механическую обработку торцов обода (10). Carry out machining of the ends of the rim (10).
Деформирование нагретой до температуры горячей деформации заготовки до получения цилиндрического полуфабриката с дном и заходной частью под последующее выдавливание тонкостенного стакана является самой тяжелонагруженной операцией способа, поэтому форма дна (геометрия пуансона) цилиндрического полуфабриката с точки зрения минимизации общего (удельного) усилия деформирования имеет большое значение. The deformation of a billet heated to a temperature of hot deformation to obtain a cylindrical semi-finished product with a bottom and a lead-in for the subsequent extrusion of a thin-walled glass is the most heavily loaded operation of the method, therefore the bottom shape (punch geometry) of the cylindrical semi-finished product is of great importance from the point of view of minimizing the total (specific) deformation force.
Результаты экспериментально-аналитических исследований свидетельствуют о том, что при выбранной геометрии дна полуфабриката усилие формоизменения наименьшее. На величину деформирующего (удельного) усилия влияет величина контактного трения, зависящая от площади контактной поверхности, которая в свою очередь определяется высотой деформированного полуфабриката. The results of experimental and analytical studies indicate that for the selected bottom geometry of the semi-finished product, the force of forming is the smallest. The magnitude of the deforming (specific) force is affected by the magnitude of contact friction, which depends on the area of the contact surface, which in turn is determined by the height of the deformed semi-finished product.
Прямое выдавливание при температуре полугорячей деформации цилиндрического толстостенного полуфабриката с заходной частью и тонким дном является наиболее рациональной технологической операцией образования первоначальной геометрии обода. Direct extrusion at a temperature of semi-hot deformation of a cylindrical thick-walled semi-finished product with a lead-in and a thin bottom is the most rational technological operation for the formation of the initial geometry of the rim.
Действительно, результатом реализации указанной технологической операции является не только образование тонкостенного стакана, но и наличие конусообразного отбортованного участка в его верхней части, геометрия которого способствует формированию периферийной части одной из сторон обода колеса. Кроме того, в зависимости от конкретных производственных усилий реализации способа, горячее и полугорячее формоизменение могут выполняться с одного нагрева, что обуславливает снижение энергоемкости. Исключение из совокупности операций способа операции предварительная раскатка стенок тонкостенного стакана, обусловлено возможностью получения приближенно заданной толщины одной из сторон и центральной части обода на операции прямое выдавливание. Термообработка штампованного и раскатанного полуфабриката колеса из алюминиевого коррозионно-стойкого деформируемого сплава по режиму закалки и искусственного старения позволяет обеспечить заданный техническими условиями уровень механических характеристик материала колес. Indeed, the result of the implementation of this technological operation is not only the formation of a thin-walled cup, but also the presence of a cone-shaped flanged section in its upper part, the geometry of which contributes to the formation of the peripheral part of one of the sides of the wheel rim. In addition, depending on the specific production efforts of the implementation of the method, hot and semi-hot shaping can be performed with one heating, which leads to a decrease in energy intensity. The exception from the totality of operations of the method of operation is the preliminary rolling of the walls of a thin-walled glass, due to the possibility of obtaining an approximately specified thickness of one of the sides and the central part of the rim for direct extrusion operations. Heat treatment of stamped and rolled prefabricated wheels made of aluminum corrosion-resistant deformable alloy according to the hardening and artificial aging regime allows us to ensure the level of mechanical characteristics of the material of the wheels specified by the technical conditions.
Механической обработки наружной и внутренней поверхностей диска в заявляемом способе не требуется, так как геометрия диска получается в результате предварительного и окончательного (калибровка) формообразования, поэтому в предложенном способе обрабатывают резанием только торцы обода (подрезка фестонов, образованных в результате раскатки). Mechanical processing of the outer and inner surfaces of the disk in the claimed method is not required, since the geometry of the disk is obtained as a result of preliminary and final (calibration) shaping, therefore, in the proposed method, only the ends of the rim are cut (trimming the scallops formed as a result of rolling).
П р и м е р. Способ изготовления дисковых колес транспортных средств из алюминиевых коррозионно-стойких деформи- руемых сплавов АД-35 и АД-33 опробован при изготовлении колеса автомобиля ВАЗ 2103 (черт. N 45 42140206 2103-3101015), которое в отечественной автомобильной промышленности серийно изготавливают из стали 08ГС10Ф(Т) ТУ 14-1-3764-84. PRI me R. A method of manufacturing the disk wheels of vehicles from aluminum corrosion-resistant wrought alloys AD-35 and AD-33 was tested in the manufacture of the wheel of a VAZ 2103 car (drawing N 45 42140206 2103-3101015), which in the domestic automobile industry are mass-produced from 08GS10F steel (T) TU 14-1-3764-84.
Прессованную штангу ГОСТ 21488-76 диаметром 180 мм из сплава АД-35 ГОСТ 4784-74 разрезали на штучные заготовки дисковой пилой, которые затем деформировали полузакрытой осадкой до диаметра 315 мм. Заготовки нагревали в электропечи КЭП до 460оС и деформировали на прессе мод. ПА 2642 в установке УИГ-700. Штамповый инструмент подогревали до 350.370оС.A pressed rod GOST 21488-76 with a diameter of 180 mm from alloy AD-35 GOST 4784-74 was cut into piece blanks with a circular saw, which was then deformed with a semi-closed draft to a diameter of 315 mm. Billets heated in a furnace to the CEP 460 ° C and deformed at the press events. PA 2642 in the UIG-700 installation. The stamping tool was heated to 350.370 about C.
После горячей штамповки цилиндрического полуфабриката диаметром 312 мм с дном толщиной 7 мм, заходной частью диаметром 300 мм его деформировали при температуре 280.310оС по схеме прямого выдавливания до получения тонкостенного стакана диаметром 300 мм и высотой 156 мм. Затем подогревали в электропечи тонкостенный стакан до температуры 310оС и осуществляли коническую предварительную и окончательную раздачу участков, прилегающих к торцам стенок тонкостенного стакана под углами 45 и 20о с одновременным деформированием дна стакана до получения профиля диска колеса.After hot forging a cylindrical semifinished product 312 mm in diameter to the
Профильную раскатку роликом стенок тонкостенного стакана до получения профиля обода осуществляли на раскатном стане СРГ и токарном станке при 20оС и в полугорячем состоянии (как вариант). Пробивку отверстий в диске обода выполняли в отдельном штампе, установленном на КГШП. Закалку штампованного и раскатанного полуфабриката колеса осуществляли при температуре 520.535оС с выдержкой 30 мин и охлаждением в подогретую до 40оС воду, а искусственное старение при температуре 160-170оС продолжительностью 10.12 ч.The profile rollers of the roller thin-walled glass walls to obtain the profile of the rim performed on the Print AWG mill and lathe at 20 ° C and for semi state (as an option). Punching holes in the rim disk was performed in a separate stamp installed on the KGShP. And quenching the extruded semifinished rolled wheels were performed at a temperature of about 520,535 with an exposure for 30 min and cooled in prewarmed to 40 ° C water, and artificial aging at a temperature of 160-170 ° C lasting 10.12 hours.
В результате операции термообработка были получены следующие механические характеристики материала полуфабриката колеса из сплава АД-35: σв 340. 350 МПа; δ= 10.11% из сплава АД-33; σв 320.330 МПа, δ 10% Заключительными операциями способа являлись операции механической обработки торцов обода центрального отверстия в диске и контроля. Изготовленные по приведенному способу колеса соответствовали техническим условиям.As a result of the heat treatment operation, the following mechanical characteristics of the material of the semi-finished wheel made of alloy AD-35 were obtained: σ at 340. 350 MPa; δ = 10.11% from alloy AD-33; σ at 320.330 MPa,
Технико-экономическая эффективность от использования предложенного способа по сравнению с базовым объектом заключается в снижении общей трудоемкости изготовления при обеспечении заданного уровня механического и эксплуатационных характеристик материала колес из коррозионно-стойких деформируемых алюминиевых сплавов. Feasibility from using the proposed method compared to the base object is to reduce the overall complexity of manufacturing while providing a given level of mechanical and operational characteristics of the material of the wheels of corrosion-resistant wrought aluminum alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4866301 RU2036048C1 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Method of making disc wheels for transport vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4866301 RU2036048C1 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Method of making disc wheels for transport vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2036048C1 true RU2036048C1 (en) | 1995-05-27 |
Family
ID=21536100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4866301 RU2036048C1 (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Method of making disc wheels for transport vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2036048C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112872187A (en) * | 2020-12-28 | 2021-06-01 | 西安西材三川智能制造有限公司 | Composite forming method for thin-wall special-shaped part |
-
1990
- 1990-09-12 RU SU4866301 patent/RU2036048C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент США N 4528734, кл. H 21H 1/02, 1985. * |
2. Патент США N 4048828, кл. B 21D 22/14, 1977. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112872187A (en) * | 2020-12-28 | 2021-06-01 | 西安西材三川智能制造有限公司 | Composite forming method for thin-wall special-shaped part |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101376141B (en) | Press forming method of automobile hub and matched forming mold thereof | |
CN100484696C (en) | Forging and rolling technology and hot rolling and forging apparatus for making large pulley | |
CN101422861A (en) | Accurate forming method of special-shape deep-hole type parts | |
GB1057066A (en) | Production of ductile metal wheels | |
CN106670249A (en) | Extruding-expanding molding method for rim provided with flange | |
US20100068428A1 (en) | Method for Producing Hollow Shaft Base Bodies and Hollow Shaft Base Body Produced Thereby | |
RU2036048C1 (en) | Method of making disc wheels for transport vehicles | |
CN112792272A (en) | 7085 alloy high cylinder ring part forming process | |
US3739620A (en) | Process for forming a flared end tubular metal part | |
CA2943826A1 (en) | Method and device for working extruded profile sections made of magnesium or magnesium alloys, and lightweight construction element produced therefrom | |
RU2261155C2 (en) | Method for making articles such as wheel rims | |
JP2843009B2 (en) | Light alloy wheel manufacturing apparatus and method | |
RU2135320C1 (en) | Process of manufacture of barrels with flanges | |
CN105598645A (en) | Cold forging technology of nut plate | |
RU2245211C2 (en) | Method for hot forming of flange with sleeve | |
RU1780913C (en) | Ring forging manufacturing method | |
RU2288803C1 (en) | Method for forging ingots in forging apparatus with four strikers | |
RU2183148C2 (en) | Wheel production method | |
SU1255259A1 (en) | Method of producing annular forgings | |
WO2011015351A1 (en) | Piston assembly multiple step forming process | |
RU2063838C1 (en) | Method or wheel type pieces production | |
SU1129009A1 (en) | Method of manufacturing piercing mill mandrels | |
SU1641496A1 (en) | Hollow head rod-like articles manufacturing method | |
SU1077690A1 (en) | Method of manufacturing ring-shaped articles | |
SU1276409A1 (en) | Method of moulding bevel gears |