RU2080200C1 - Способ изготовления цельнокатаных колес - Google Patents
Способ изготовления цельнокатаных колес Download PDFInfo
- Publication number
- RU2080200C1 RU2080200C1 RU95115753A RU95115753A RU2080200C1 RU 2080200 C1 RU2080200 C1 RU 2080200C1 RU 95115753 A RU95115753 A RU 95115753A RU 95115753 A RU95115753 A RU 95115753A RU 2080200 C1 RU2080200 C1 RU 2080200C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rim
- rolling
- wheels
- wheel
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Использование: обработка металлов давлением, в частности горячая штамповка и прокатка железнодорожных колес. Сущность изобретения: в процессе прокатки наружную поверхность обода формируют с получением профиля окончательной конфигурации. При калибровке обода по ширине боковую его поверхность с внутренней стороны выполняют под углом к боковой поверхности обода с наружной стороны с направлением истечения металла в сторону наружной поверхности обода. Механическую обработку боковой поверхности обода с внутренней стороны выполняют под тем же углом. Данный способ обеспечивает получение колес с завышенным диаметром обода при сохранении массы исходных заготовок. 1 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к горячей штамповке и прокатке железнодорожных колес.
Железнодорожные колеса состоят из обода, ступицы и диска [1] Обод, в свою очередь, имеет поверхность катания (наружная поверхность обода), боковую поверхность с наружной стороны и боковую поверхность с внутренней стороны колеса (со стороны гребня). По ГОСТ 90-36-88 диаметр обода по поверхности катания допускается равным в пределах 950 940 мм. В эксплуатации износ 1 мм по толщине обода соответствует пробегу железнодорожных вагонов до 30 тыс. км, поэтому повышение толщины обода в допускаемых пределах является весьма актуальной задачей.
С другой стороны, используемые известные технологии изготовления колес приводят к получению заниженного диаметра (ЗД) наружной поверхности обода (в готовых изделиях, после мехобработки, ⌀ нар. менее 950 мм). Таких колес (фактически брак) на каждом заводе-изготовителе колес около 5
Известные технологические процессы [2] включают формовку на прессе ступицы и половины диска, калибровку на прессе ступицы и половины диска, прокатку на стане обода и другой половины диска, калибровку на прессе обода по ширине с приданием боковым его поверхностям плоско-параллельного вида и выгибку диска в осевом направлении. При этом формирование наружной поверхности обода (поверхности катания) на колесопрокатном стане ведут по упрощенной схеме, с получением одного уклона в 3o (промежуточной формы), отличающегося от окончательного.
Известные технологические процессы [2] включают формовку на прессе ступицы и половины диска, калибровку на прессе ступицы и половины диска, прокатку на стане обода и другой половины диска, калибровку на прессе обода по ширине с приданием боковым его поверхностям плоско-параллельного вида и выгибку диска в осевом направлении. При этом формирование наружной поверхности обода (поверхности катания) на колесопрокатном стане ведут по упрощенной схеме, с получением одного уклона в 3o (промежуточной формы), отличающегося от окончательного.
В процессе термоупрочнения обода образуется такой дефект, как развал обода, т. е. утяжка металла боковой поверхности обода с внутренней стороны колес (со стороны гребня). Это связано с изменением объема металла вследствие увеличенной подачи охлаждающей воды с этой стороны. Поэтому перед закалкой, при мехобработке эту поверхность выполняют с обратным уклоном с поднутрением, что приводит к повышенному расходу металла в виде стружки, так как припуск на мехобработку в этом случае получается переменным в радиальном направлении колеса (чертеж).
Наиболее близким к изобретению является способ изготовления изделий типа колес-шкивов, который включает осадку и штамповку заготовки, прокатку и калибровку колеса, термическую обработку [3] При этом в процессе прокатки боковые поверхности обода формируют под углом друг к другу, а при последующей калибровке доводят эти поверхности до плоскопараллельного состояния.
Основными недостатками этого способа являются:
формирование в процессе прокатки наружной поверхности обода под углом 3o, меньшем окончательного, т.е. придания ей промежуточной формы приводит к повышенному расходу металла в виде стружки и уменьшению толщины обода (снижение диаметра наружной поверхности обода при мехобработке. Это ведет к уменьшению срока службы колеса (величины пробега) в эксплуатации и повышению брака в виде ЗД;
в процессе механической обработки боковой поверхности обода с внутренней стороны получается повышенный расход металла из-за обработки этой поверхности под углом;
при калибровке обода по ширине истечения металла происходит в двух направлениях: к оси колеса и к наружной поверхности обода. Частичное истечение металла к оси колеса ограничивает увеличение наружного диаметра.
формирование в процессе прокатки наружной поверхности обода под углом 3o, меньшем окончательного, т.е. придания ей промежуточной формы приводит к повышенному расходу металла в виде стружки и уменьшению толщины обода (снижение диаметра наружной поверхности обода при мехобработке. Это ведет к уменьшению срока службы колеса (величины пробега) в эксплуатации и повышению брака в виде ЗД;
в процессе механической обработки боковой поверхности обода с внутренней стороны получается повышенный расход металла из-за обработки этой поверхности под углом;
при калибровке обода по ширине истечения металла происходит в двух направлениях: к оси колеса и к наружной поверхности обода. Частичное истечение металла к оси колеса ограничивает увеличение наружного диаметра.
Задача изобретения получение колес с повышенным наружным диаметром обода при сохранении массы исходных заготовок за счет уменьшения припусков на мехобработку боксовой поверхности обода с внутренней стороны колеса и наружной его поверхности.
Задача решается за счет того, что в экономичном способе изготовления цельнокатаных колес, включающем осадку и штамповку заготовки, прокатку и калибровку колеса, механическую и термическую обработку, в процессе прокатки наружную поверхность обода формируют с получением профиля окончательной конфигурации, при калибровке обода по ширине боковую его поверхность с внутренней стороны выполняют под углом к боковой поверхности обода с наружной стороны с направлением истечения металла в сторону наружной поверхности обода, а механическую обработку боковой поверхности обода с внутренней стороны выполняют под тем же углом. Окончательное формирование плоско-параллельного положения боковых поверхностей обода осуществляют в процессе термического упрочнения.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показан обод чернового колеса (сплошные линии).
Способ осуществляется следующим образом.
Колесная заготовка после осадки и штамповки прокатывается на стане с формированием нажимными валками 1 наружной поверхности 2 обода 3 окончательной конфигурации, т.е. двумя уклонами образующей поверхности катания 6 и 16o как и требуется по ГОСТ 9036-88. При этом экономится около 4 кг металла на ободе, что соответствует приращению его наружного диаметра на 2 мм. В процессе калибровки на прессе обода по ширине боковую его поверхность 4 с внутренней стороны выполняют под углом α (в зависимости от диаметра изготавливаемого колеса 0,2 1,0o к боковой поверхности 5 с наружной стороны с направлением истечения металла с сторону наружной поверхности 6 обода 3. Это достигается тем, что калибровочные штампы 7 выполняются тесными по внутренним поверхностям обода и препятствуют истечению металла при его осадке в сторону оси колеса. Эта операция обеспечивает перевод на наружную поверхность обода дополнительного объема металла, увеличивая его диаметр.
Последующей механической обработкой наружной 6 и боковых 4 и 5 поверхностей обода 3 с равномерными припуском всем этим поверхностям обеспечивается требуемая конфигурация обода, при этом боковая поверхность с внутренней стороны выполняется под тем же углом a что и в процессе калибровки (этим обеспечивается равномерность припуска в радиальном направлении колеса). Завершающей технологической операцией термоупрочнением обода осуществляется окончательное формообразование обода с обеспечением параллельности между собой его боковых поверхностей и перпендикулярности их к оси колеса воздействием термических напряжений.
Пример. При изготовлении цельнокатаных вагонных колес диаметром 957±7 мм по ГОСТ 9036-88 использовали исходную заготовку массой 473 кг. После осадки на прессе усилием 3000 т. с. и штамповки на прессе усилием 7000 т. с. колес прокатывали на колесопрокатном стане с формированием наружной поверхности обода нажимными валками с двумя уклонами под углом 6 и 16o к оси колеса и повышенным на 2 мм диаметром, равным 979 мм (в горячем состоянии). Полученный профиль наружной поверхности обода соответствовал окончательной его конфигурации. Затем на прессе усилием 3500 т. с. обод калибровали по ширине путем осадки плоскими кольцами плитами по боковым поверхностям с осадкой по 5 мм с каждой стороны, причем с внутренней стороны осадку вели под углом 0,5o к плоскости, параллельной боковой поверхности с наружной стороны и перпендикулярной оси колеса с направлением истечения металла в сторону наружной поверхности обода. Наружный диаметр обода при этом составил 980 мм.
После охлаждения колеса механически обрабатывали, припуск на обработку наружной и боковых поверхностей был равен 5 мм, причем с внутренней стороны плоскость обработки составляла угол в 0,5o к плоскости перпендикулярной оси колеи, т. е. после механической обработки боковая поверхность обода с внутренней стороны имела уклон в виде поднутрения с величиной 0,9 мм (стандартом допускается не более 0,5).
В процессе термического уплотнения обода величина поднутрения боковой поверхности обода с внутренней стороны уменьшилась до величины 0,3 мм, что допускается ГОСТ. После охлаждения наружный диаметр обода имел величину 960 мм, что на 3 мм больше среднестатистического значения для колес, изготавливаемых по известной технологии.
Таким образом, использование данной технологии изготовления цельнокатаных колес обеспечивает получение, практически без капитальных затрат, более полного обода, что увеличивает срок службы в эксплуатации примерно на 1,5 и уменьшение колес с заниженным диаметром в процессе изготовления в 2 раза.
Claims (1)
- Способ изготовления цельнокатаных колес, включающий осадку и штамповку заготовки, прокатку и калибровку колеса, механическую и термическую обработку, отличающийся тем, что в процессе прокатки наружную поверхность обода формируют с получением профиля окончательной конфигурации, при калибровке обода по ширине боковую его поверхность с внутренней стороны выполняют под углом к боковой поверхности с наружной стороны с направлением истечения металла в сторону наружной поверхности обода, а механическую обработку боковой поверхности обода с внутренней стороны выполняют под тем же углом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95115753A RU2080200C1 (ru) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Способ изготовления цельнокатаных колес |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95115753A RU2080200C1 (ru) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Способ изготовления цельнокатаных колес |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2080200C1 true RU2080200C1 (ru) | 1997-05-27 |
RU95115753A RU95115753A (ru) | 1997-09-10 |
Family
ID=20171934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95115753A RU2080200C1 (ru) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Способ изготовления цельнокатаных колес |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2080200C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112464378A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-09 | 宝武集团马钢轨交材料科技有限公司 | 基于锻轧工艺的车轮坯形图自动生成方法、电子设备及存储介质 |
-
1995
- 1995-09-11 RU RU95115753A patent/RU2080200C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Бибик Г.А. Производство железнодорожных колес. - М.: Металлургия, 1982, с. 5. 2. Бибик Г.А. Производство железнодорожных колес. - М.: Металлургия, 1982, с. 64 - 80. 3. Авторское свидетельство N 946748, кл. В 21 Н 1/02, 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112464378A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-09 | 宝武集团马钢轨交材料科技有限公司 | 基于锻轧工艺的车轮坯形图自动生成方法、电子设备及存储介质 |
CN112464378B (zh) * | 2020-11-26 | 2024-02-09 | 宝武集团马钢轨交材料科技有限公司 | 基于锻轧工艺的车轮坯形图自动生成方法、电子设备及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100479976C (zh) | 一种整体汽车车轮制造工艺 | |
US4761867A (en) | Method for producing ring gears for heavy-duty drive axles | |
US4856167A (en) | Method for producing near net ring gear forgings | |
US4084419A (en) | Method for manufacturing annular metal workpieces | |
JP2001079638A (ja) | ディファレンシャル用ハイポイドリングギャおよびその製造方法 | |
US5579578A (en) | Method for producing a rim for a vechicle wheel | |
KR850000296B1 (ko) | 철도 차량용 차축의 제조방법 | |
WO2017163189A1 (en) | A method of manufacturing a crown wheel, and a crown wheel | |
RU2095184C1 (ru) | Способ комбинированного изготовления колес из легких сплавов | |
RU2080200C1 (ru) | Способ изготовления цельнокатаных колес | |
US1850395A (en) | Method of making integral hubs and flange disks | |
RU95119696A (ru) | Способ комбинированного изготовления колес из легких сплавов | |
KR20190012728A (ko) | 특수 수송기기용 알루미늄 차륜 제조방법 | |
DE2732651A1 (de) | Verfahren, vorform und vorrichtung zum herstellen eines einstueckigen fahrzeugrades | |
SU882688A1 (ru) | Способ изготовлени колес | |
WO2016027209A1 (en) | A forging process for manufacture of aluminium alloy wheel disc | |
US8429822B2 (en) | Fabricated vehicle wheel, wheel rim for use in such a vehicle wheel and method for producing same | |
SU1234019A1 (ru) | Способ изготовлени штампокатанных изделий типа колес | |
SU1738448A1 (ru) | Способ прокатки сложнопрофильных кольцевых изделий | |
SU996013A1 (ru) | Способ изготовлени кольцевых изделий | |
SU1722669A1 (ru) | Способ изготовлени железнодорожных колес | |
SU818717A1 (ru) | Способ получени заготовок желез-НОдОРОжНыХ КОлЕС | |
SU1493369A1 (ru) | Способ производства кольцевых изделий с ободом и гребнем | |
RU2077968C1 (ru) | Способ изготовления железнодорожных колес | |
SU1750822A1 (ru) | Механизированна поточна лини дл изготовлени штампокатаных колес |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100912 |