RU2041008C1 - Method of making railroad wheels - Google Patents

Method of making railroad wheels Download PDF

Info

Publication number
RU2041008C1
RU2041008C1 RU93021137/08A RU93021137A RU2041008C1 RU 2041008 C1 RU2041008 C1 RU 2041008C1 RU 93021137/08 A RU93021137/08 A RU 93021137/08A RU 93021137 A RU93021137 A RU 93021137A RU 2041008 C1 RU2041008 C1 RU 2041008C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
workpiece
flashing
preliminary
firmware
Prior art date
Application number
RU93021137/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93021137A (en
Inventor
Аркадий Андреевич Конышев
Ru]
Иван Герасимович Узлов
Борис Федорович Антипов
Ua]
Сергей Александрович Королев
Валентина Андреевна Тарасова
Михаил Серафимович Валетов
Александр Арсентьевич Яндимиров
Original Assignee
Выксунский металлургический завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Выксунский металлургический завод filed Critical Выксунский металлургический завод
Priority to RU93021137/08A priority Critical patent/RU2041008C1/en
Publication of RU93021137A publication Critical patent/RU93021137A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2041008C1 publication Critical patent/RU2041008C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: method comprises steps of preliminary final upsetting of a blank, speeding it up and shaping; subjecting a semifinished product to rolling, bending out and broaching for removing a central zone with low quality physicomechanical properties; performing the broaching operation by two stages; realizing the first stage before the shaping operation. EFFECT: enhanced quality of railroad wheels. 7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления железнодорожных колес. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to a technology for manufacturing railway wheels.

Известен способ изготовления железнодорожных колес, включающий предварительную и окончательную осадку заготовки, разгонку и прошивку для удаления центральной зоны с пониженными физико-механическими свойствами, формовку, прокатку и выгибку. A known method of manufacturing railway wheels, including preliminary and final draft of the workpiece, acceleration and firmware to remove the Central zone with reduced physical and mechanical properties, molding, rolling and bending.

При использовании известного способа прошивка заготовки осуществляется в один этап после разгонки заготовки. При такой технологической схеме центральная зона заготовки с пониженными физико-механическими свойствами удаляется не полностью 50-70% в зависимости от объема этой зоны в исходной заготовке и конструктивных параметров исходной заготовки. When using the known method, the firmware of the workpiece is carried out in one step after the workpiece is distilled. With such a technological scheme, the central zone of the workpiece with reduced physical and mechanical properties is not completely removed 50-70%, depending on the volume of this zone in the original workpiece and the design parameters of the original workpiece.

В качестве прототипа выбран способ изготовления железнодорожных колес, включающий предварительную и окончательную осадку заготовки, разгонку, формовку, прокатку, выгибку диска и прошивку центрального отверстия в колесе. Технологическая схема прототипа предполагает прошивку заготовки в один этап после операции выгибки диска. Центральная зона осевой ликвации с пониженными физико-механическими свойствами в процессе деформации распространяется в ступицу колеса. Характер течения центральной зоны осевой ликвации для заготовок с отношением высоты к диаметру равным 1,67 при последовательном деформировании показывает, что прошивка перемычки в ступице после выгибки не позволяет удалить зону осевой ликвации из ступицы колеса. As a prototype, a method of manufacturing railway wheels was selected, including preliminary and final draft of the workpiece, acceleration, molding, rolling, bending of the disk, and flashing of the central hole in the wheel. The technological scheme of the prototype involves flashing the workpiece in one step after the disk bending operation. The central zone of axial segregation with reduced physical and mechanical properties during deformation extends to the wheel hub. The nature of the flow of the central zone of axial segregation for workpieces with a height to diameter ratio of 1.67 during successive deformation shows that flashing the jumper in the hub after bending does not allow the axial segregation to be removed from the wheel hub.

Задачей изобретения является разработка технологии деформирования, обеспечивающей удаление центральной зоны заготовки с пониженными физико-механическими свойствами из сечения колеса. The objective of the invention is to develop a technology of deformation, ensuring the removal of the Central zone of the workpiece with reduced physical and mechanical properties from the wheel section.

Технический результат достигается тем, что операцию прошивки производят в два этапа, причем, первый этап осуществляют до операции формовки. The technical result is achieved by the fact that the firmware operation is performed in two stages, moreover, the first stage is carried out before the molding operation.

При технологическом процессе, включающем предварительную и окончательную осадку заготовки на раздельных агрегатах, операция первого этапа прошивки центральной зоны заготовки может быть осуществлена:
после предварительной осадки;
после окончательной осадки;
после разгонки;
после совмещенной операции предварительной и окончательной осадки и разгонки.With a technological process including preliminary and final draft of the workpiece on separate units, the operation of the first stage of flashing the central zone of the workpiece can be carried out:
after preliminary precipitation;
after the final precipitation;
after acceleration;
after the combined operation of preliminary and final precipitation and dispersal.

На фиг. 1-4 представлена схема, поясняющая характер течения центральной зоны заготовки при осуществлении операции прошивки в два этапа, причем первый этап осуществляют до операции формовки, а именно:
на фиг. 1 после предварительной осадки; на фиг.2 после окончательной осадки; на фиг.3 после окончательной осадки и разгонки; на фиг.4 после совмещенной операции предварительной, окончательной осадки и разгонки.In FIG. 1-4 is a diagram explaining the nature of the flow of the central zone of the workpiece during the firmware operation in two stages, the first stage being carried out before the molding operation, namely:
in FIG. 1 after preliminary precipitation; figure 2 after the final precipitation; figure 3 after the final precipitation and dispersal; figure 4 after a combined operation of preliminary, final precipitation and acceleration.

Один из вариантов технологического осуществления первого этапа прошивки это прошивка на прессе для предварительной (фиг.1) или окончательной (фиг. 2,3,4) осадки (и разгонки) прошивной траверсой пресса, причем прошивка осуществляется после завершения основной технологической операции (предварительной, окончательной осадки и разгонки). One of the options for the technological implementation of the first stage of firmware is the firmware on the press for preliminary (Fig. 1) or final (Fig. 2,3,4) upsetting (and acceleration) of the press traverse, and the firmware is carried out after the completion of the main technological operation (preliminary, final draft and acceleration).

Другим вариантом технологического осуществления первого этапа прошивки является прошивка на отдельно стоящем агрегате. Этот вариант может быть осуществлен по схемам деформирования, приведенным на фиг.1, 3 и 4. Another option for the technological implementation of the first stage of firmware is firmware on a stand-alone unit. This option can be implemented according to the deformation schemes shown in figures 1, 3 and 4.

Реализация способа после предварительной осадки (фиг.1). The implementation of the method after preliminary precipitation (figure 1).

Исходную заготовку 1 подвергают предварительной осадке 2, первому этапу прошивки 3 центральной зоны заготовки, окончательной осадке в кольце 4, разгонке 5, формовке 6, прокатке 7, ступицы колеса 9. При осуществлении первого этапа прошивки на прессе для предварительной осадки, центровка заготовки осуществляется в процессе ее установки в центральную коническую полость нижней плиты пресса. После завершения предварительной осадки заготовку прошивают прошивкой траверзой пресса. При осуществлении первого этапа прошивки на отдельном агрегате (прошивном прессе) заготовку центруют на нижней плите с центральной конической полостью по конической шейке на нижнем торце заготовки. Прошитую заготовку подвергают окончательной осадке в калибровочном кольце и разгонке. В процессе этих операций прошитое отверстие закрывается. Способ позволяет, изменяя диаметр и высоту прошиваемой части заготовки, управлять макроструктурой ступицы колеса независимо от объема осевой ликвации в исходной заготовке. The initial preform 1 is subjected to preliminary upsetting 2, the first stage of flashing 3 of the central zone of the preform, final upsetting in ring 4, distillation 5, molding 6, rolling 7, wheel hub 9. During the first stage of flashing on the press for preliminary upsetting, the centering of the preform is carried out in the process of its installation in the central conical cavity of the lower press plate. After completion of the preliminary draft, the workpiece is flashed by flashing a press beam. When implementing the first stage of firmware on a separate unit (piercing press), the workpiece is centered on the bottom plate with a central conical cavity along the conical neck at the lower end of the workpiece. The stitched blank is subjected to final settlement in the calibration ring and distillation. During these operations, the stitched hole closes. The method allows, by changing the diameter and height of the stitched part of the workpiece, to control the macrostructure of the wheel hub, regardless of the amount of axial segregation in the original workpiece.

Реализация способа после окончательной осадки (фиг.2). The implementation of the method after the final precipitation (figure 2).

Исходную заготовку 1 подвергают предварительной осадке 2, окончательной осадке 3, первому этапу прошивки 4 центральной зоны заготовки, разгонке 5, формовке 6, прокатке 7, выгибке диска 8, второму этапу прошивки прошивке перемычки ступицы колеса 9. При осуществлении первого этапа прошивки на прессе для окончательной осадки (и разгонки) прошивку производят после завершения окончательной осадки (и центровки заготовки вместе с кольцом, прошивной траверзой пресса. Прошитую заготовку подвергают разгонке, при этом центральное отверстие частично закрывается. The initial blank 1 is subjected to preliminary draft 2, final draft 3, the first stage of flashing 4 of the central zone of the blank, stripping 5, forming 6, rolling 7, bending of the disk 8, the second stage of flashing the jumper of the wheel hub 9. When performing the first stage of flashing on the press for final settlement (and acceleration), the firmware is produced after completion of the final settlement (and centering of the workpiece together with the ring, piercing beam of the press. The stitched workpiece is subjected to acceleration, with the central hole partially behind discontinuity.

Реализация способа после окончательной осадки и разгонки (фиг.3). The implementation of the method after the final precipitation and dispersal (figure 3).

Исходную заготовку 1 подвергают предварительной осадке 2, окончательной осадке 3, разгонке 4, первому этапу прошивки 5 центральной зоны заготовки, формовке 6, прокатке 7, выгибке диска 8, второму этапу прошивки прошивке перемычки ступицы колеса 9. При осуществлении первого этапа прошивки на прессе для окончательной осадки и разгонки прошивку производят после окончательной осадки и разгонки прошивной траверзой пресса. При осуществлении первого этапа прошивки на отдельном агрегате (прошивном прессе) заготовку центруют на нижней плите пресса относительно прошивня (по боковой поверхности или в нижнем полуштампе). В процессе формовки прошитое отверстие закрывается. The initial blank 1 is subjected to preliminary draft 2, final draft 3, acceleration 4, the first stage of flashing 5 of the central zone of the blank, molding 6, rolling 7, bending of the disk 8, the second stage of flashing the jumper of the wheel hub 9. When performing the first stage of flashing on the press for final precipitation and acceleration firmware is produced after final precipitation and acceleration by piercing the press beam. When the first stage of the firmware is carried out on a separate unit (piercing press), the workpiece is centered on the lower press plate relative to the piercing (on the side surface or in the lower half-stamp). During molding, the stitched hole closes.

Реализация способа после совмещенной операции предварительной, окончательной осадки и разгонки (фиг.4). The implementation of the method after the combined operation of preliminary, final precipitation and dispersal (figure 4).

Исходную заготовку, подвергают предварительной, окончательной осадке и разгонке, совмещенными в одну операцию 2, первому этапу прошивки 3 центральной зоны заготовки, формовке 4, прокатке 5, выгибке диска 6 и второму этапу прошивки прошивке перемычки ступицы колеса 7. При осуществлении первого этапа прошивки на прессе для осадки, совмещенной с разгонкой, прошивку производят после завершения осадки (совмещенной с разгонкой) прошивной траверзой пресса. Центровка заготовки относительно прошивня осуществляется в процессе ее установки в центральную коническую полость нижней плиты пресса. После завершения осадки (совмещенной с разгонкой) заготовку прошивают прошивной траверзой пресса. При осуществлении первого этапа прошивки на отдельном агрегате (прошивном прессе) заготовку центруют на нижней плите с центральной конической полостью по конической шейке на нижнем торце заготовки. Прошитую заготовку подвергают формовке. При этом прошитое отверстие закрывается. The initial billet is subjected to preliminary, final draft and run, combined in one operation 2, the first stage of flashing 3 of the central zone of the billet, molding 4, rolling 5, bending of the disk 6 and the second stage of flashing the firmware of the jumper wheel 7. When performing the first stage of flashing on press for precipitation, combined with dispersal, firmware is produced after completion of precipitation (combined with acceleration) piercing beam of the press. The workpiece is centered relative to the piercing during installation in the central conical cavity of the lower press plate. After the precipitation is completed (combined with acceleration), the workpiece is flashed with a piercing beam of the press. When implementing the first stage of firmware on a separate unit (piercing press), the workpiece is centered on the bottom plate with a central conical cavity along the conical neck at the lower end of the workpiece. The stitched blank is subjected to molding. In this case, the stitched hole is closed.

Выбор технологического варианта осуществления 1 этапа прошивки определяется следующими факторами:
объемом зоны осевой ликвации в исходной заготовке;
отношением высоты к диаметру исходной заготовки (что определяет степень распространения зоны осевой ликвации в ступицу колеса); составом технологического оборудования.The choice of a technological embodiment of the implementation of the 1st firmware stage is determined by the following factors:
the volume of the zone of axial segregation in the initial workpiece;
the ratio of the height to the diameter of the initial billet (which determines the degree of spread of the axial segregation zone in the wheel hub); the composition of technological equipment.

Максимальная эффективность процесса двухэтапной прошивки достигается при осуществлении первого этапа после предварительной осадки, поскольку на этом этапе, изменяя высоту заготовки и диаметр прошиваемой зоны, можно варьировать объемом удаляемой зоны осевой ликвации. The maximum efficiency of the two-stage firmware process is achieved during the first stage after preliminary settlement, since at this stage, by changing the height of the workpiece and the diameter of the stitched zone, you can vary the volume of the removed zone of axial segregation.

При осуществлении первого этапа прошивки на стадии окончательной осадки или осадки и разгонки эффективность процесса снижается, поскольку с увеличением степени осадки центральная зона заготовки разгоняется дальше от центра и для достижения одинаковых результатов по характеру течения зоны осевой ликвации в ступице колеса, в сравнении с предыдущим вариантом необходимо увеличение объема прошиваемой зоны. When the first stage of flashing is carried out at the stage of final upsetting or upsetting and acceleration, the process efficiency decreases, since the central zone of the workpiece accelerates further from the center with an increase in the upsetting degree and to achieve the same results as the flow pattern of the axial segregation zone in the wheel hub, in comparison with the previous version, it is necessary increase in the volume of the stitched zone.

Для увеличения эффективности первого этапа прошивки на стадии окончательной осадки и разгонки необходимо применение специальной калибровки инструмента деформации. To increase the efficiency of the first stage of firmware at the stage of final settlement and acceleration, it is necessary to use a special calibration of the deformation tool.

Для непрерывнолитых заготовок постоянной массы представляется эффективной схема деформации, приведенная на фиг.4. Регулирование объема прошиваемой центральной зоны на первом этапе прошивки возможно за счет использования специальных калибровок инструмента в процессе осадки и разгонки для локального увеличения высоты прошиваемой части заготовки. For continuously cast billets of constant weight, the deformation scheme shown in FIG. 4 seems to be effective. The volume control of the central zone to be flashed at the first stage of flashing is possible due to the use of special tool calibrations during upsetting and acceleration to locally increase the height of the part to be flashed.

Для слитковых заготовок с волнистой боковой поверхностью представляется наиболее целесообразной схема деформирования на фиг.1. Еë преимущества:
широкие возможности по регулированию объема прошиваемой части заготовки;
простота реализации как для слитковых, так и для непрерывнолитых заготовок.For ingot blanks with a wavy side surface, the most appropriate deformation scheme in FIG. Its advantages:
ample opportunities for regulating the volume of the stitched part of the workpiece;
ease of implementation for both ingot and continuously cast billets.

П р и м е р. Для опробования способа были отобраны заготовки непрерывной разливки из колесной стали с отношением H/d, равным 1,67. Объем зоны осевой ликвации исходных заготовок 937,9 см3 (диаметр 45 мм и высота 590 мм). Заготовки подвергали деформации в соответствии с технологической схемой прототипа и в соответствии с настоящим способом (фиг.3).PRI me R. For testing the method, billets of continuous casting from wheel steel with a ratio H / d equal to 1.67 were selected. The volume of the zone of axial segregation of the initial blanks is 937.9 cm 3 (diameter 45 mm and height 590 mm). The blanks were subjected to deformation in accordance with the technological scheme of the prototype and in accordance with the present method (figure 3).

При деформации в соответствии с настоящим способом объем прошиваемой центральной зоны на 1-м этапе прошивки составил 682,9 см3 и на 2-м этапе прошивки 1178,6 см3. Следов осевой ликвации в ступице при деформации в соответствии с настоящим способом не обнаружено. При деформации в соответствии с технологией прототипа объем удаляемой центральной зоны после операции выгибки составил 1200 см3. Распространение зоны осевой ликвации в ступице колеса при этом составило ≈ 340 см3.During deformation in accordance with the present method, the volume of the stitched central zone at the 1st stage of firmware was 682.9 cm 3 and at the 2nd stage of firmware 1178.6 cm 3 . No traces of axial segregation in the hub during deformation in accordance with the present method were found. During deformation in accordance with the technology of the prototype, the volume of the removed central zone after the bending operation was 1200 cm 3 . The distribution of the axial segregation zone in the wheel hub was ≈ 340 cm 3 .

Claims (7)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС, включающий предварительную и окончательную осадку, разгонку, формовку, прокатку, выгибку и прошивку колеса для удаления центральной зоны заготовки с пониженными физико-механическими свойствами, отличающийся тем, что операцию прошивки производят в два этапа, причем первый этап осуществляют до операции формовки. 1. METHOD FOR MANUFACTURING RAILWAY WHEELS, including preliminary and final draft, acceleration, molding, rolling, bending and flashing of the wheel to remove the central zone of the workpiece with reduced physical and mechanical properties, characterized in that the flashing operation is performed in two stages, the first stage being carried out before molding operation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый этап прошивки центральной зоны заготовки производят после предварительной осадки. 2. The method according to claim 1, characterized in that the first stage of flashing the central zone of the workpiece is carried out after preliminary precipitation. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый этап прошивки центральной зоны заготовки производят после окончательной осадки. 3. The method according to claim 1, characterized in that the first stage of flashing the central zone of the workpiece is produced after the final settlement. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый этап прошивки центральной зоны заготовки производят после разгонки. 4. The method according to claim 1, characterized in that the first stage of flashing the central zone of the workpiece is carried out after acceleration. 5. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что первый этап прошивки осуществляют на прессе для предварительной или окончательной осадки и разгонки, причем прошивка осуществляется после завершения операции предварительной или окончательной осадки и разгонки прошивной траверсой пресса. 5. The method according to PP.1 to 3, characterized in that the first stage of the firmware is carried out on the press for preliminary or final settlement and dispersal, moreover, the firmware is carried out after completion of the preliminary or final settlement and acceleration by piercing the press traverse. 6. Способ по пп. 1, 2 и 4, отличающийся тем, что первый этап прошивки осуществляют на отдельно стоящем агрегате. 6. The method according to PP. 1, 2 and 4, characterized in that the first stage of the firmware is carried out on a separate unit. 7. Способ по пп. 1, 4 и 5, отличающийся тем, что первый этап прошивки осуществляют после окончательной осадки и разгонки, причем предварительная, окончательная осадка и разгонка заготовки совмещены в одну операцию. 7. The method according to PP. 1, 4 and 5, characterized in that the first stage of the firmware is carried out after the final settlement and acceleration, and preliminary, final settlement and acceleration of the workpiece are combined in one operation.
RU93021137/08A 1993-04-22 1993-04-22 Method of making railroad wheels RU2041008C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93021137/08A RU2041008C1 (en) 1993-04-22 1993-04-22 Method of making railroad wheels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93021137/08A RU2041008C1 (en) 1993-04-22 1993-04-22 Method of making railroad wheels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93021137A RU93021137A (en) 1995-05-27
RU2041008C1 true RU2041008C1 (en) 1995-08-09

Family

ID=20140762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93021137/08A RU2041008C1 (en) 1993-04-22 1993-04-22 Method of making railroad wheels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2041008C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111922276A (en) * 2020-07-20 2020-11-13 宝武集团马钢轨交材料科技有限公司 Wheel forging and pressing preforming die

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бибик Г.А., Иоффе А.М., Праздников А.В., Староселецкий М.И. Производство железнодорожных колес. М.: Металлургия, 1982, с.77, рис.35. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111922276A (en) * 2020-07-20 2020-11-13 宝武集团马钢轨交材料科技有限公司 Wheel forging and pressing preforming die

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR880009710A (en) Proximity Ring Gear Forging Production Method
RU2041008C1 (en) Method of making railroad wheels
US2736674A (en) Forging aluminum alloy disc wheels
RU2300439C2 (en) Method for making ring-like cone gear wheel forged pieces
RU2070465C1 (en) Method of railway wheels production
JP2843009B2 (en) Light alloy wheel manufacturing apparatus and method
SU818717A1 (en) Method of producing railway wheel workpiecies
RU2055675C1 (en) Process of manufacture of railway wheels
SU852430A1 (en) Method of producing workpiecies of die-rolled wheels
SU882688A1 (en) Wheel production method
SU656717A1 (en) Method of manufacturing all-rolled wheels for railway vehicles
SU1731378A1 (en) Method of manufacture of solid-rolled railway wheels
RU2049586C1 (en) Method for manufacture of seamless welded railway wheels from continuous ingot
SU718212A1 (en) Method of manufacturing railway wheels
RU2010654C1 (en) Method of manufacturing of integral forged-rolled wheels
US1140681A (en) Method of forging wheels.
SU1013060A1 (en) Method of making forgings such as wheels
RU1787059C (en) Method for railway wheels full-rolling fabricating
JP2005046904A (en) Method for producing wheel for vehicle
RU2139768C1 (en) Method for making railway road wheels of continuously cast ingot
RU2049585C1 (en) Method for manufacture of seamless rolled railway wheels
SU935178A1 (en) Method of producing locomotive wheel centers
RU2105629C1 (en) Equipment operation method at blank upsetting
SU854526A1 (en) Method of producing railway wheels
RU2283719C2 (en) Method for producing shaped blanks of axles of rolling stock

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040423