RU2153946C2 - Method for making wheels of transport vehicles - Google Patents

Method for making wheels of transport vehicles Download PDF

Info

Publication number
RU2153946C2
RU2153946C2 RU98111967/02A RU98111967A RU2153946C2 RU 2153946 C2 RU2153946 C2 RU 2153946C2 RU 98111967/02 A RU98111967/02 A RU 98111967/02A RU 98111967 A RU98111967 A RU 98111967A RU 2153946 C2 RU2153946 C2 RU 2153946C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rim
wheel
rolling
mandrel
thickness
Prior art date
Application number
RU98111967/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98111967A (en
Inventor
Ф.З. Утяшев
О.А. Кайбышев
В.Г. Трифонов
Original Assignee
Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
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 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН filed Critical Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
Priority to RU98111967/02A priority Critical patent/RU2153946C2/en
Priority to CZ20004861A priority patent/CZ20004861A3/en
Priority to US09/719,669 priority patent/US6511558B1/en
Priority to PCT/US1999/014457 priority patent/WO1999067042A1/en
Priority to JP2000555715A priority patent/JP2002518186A/en
Priority to EP99930744A priority patent/EP1089838A1/en
Priority to KR1020007014609A priority patent/KR20010078742A/en
Priority to CN99809818A priority patent/CN1313798A/en
Publication of RU98111967A publication Critical patent/RU98111967A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2153946C2 publication Critical patent/RU2153946C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/264—Making other particular articles wheels or the like wheels out of a single piece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
    • B21H1/10—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length rims for pneumatic tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely manufacture of wide assortment of wheels for transport vehicles such as motor vehicles, aircrafts and runners of caterpiller-track transport vehicles. SUBSTANCE: method comprises steps of making wheel blank with central portion and preliminarily formed rim; drawing rim by expansion for making its profile similar to that of ready wheel; finish working of wheel. Expansion of rim part or the whole rim is performed at outer or inner side of blank with any microstructure according to temperature-speed modes corresponding to that structure. In order to provide such mode blank is made with rim whose shape and size correspond to its structure. Rim may be in the form of protrusion, mainly for blanks with large-grain, for example cast structure and with thickness more than that of rim of ready wheel by value sufficient for converting structure of most part of rim by drawing and/or heat treatment to recrystallized and/or polygonized structure or it may be in the form of flange or similar protrusion with thickness equal or almost equal to thickness of ready wheel, mainly for blanks with small-grain structure, or it may be in the form intermediate between flange and protrusion for rim with mixed structure of material (partially recrystallized, polygonized and cast structure) and with thickness in range between above mentioned values. Diametrical sizes of surfaces turned to mandrel differ from diameter of working portion of mandrel for rim with large-grain structure by value providing sliding of blank along mandrel on portions before expanded one. Expansion is realized at least by one pass. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities, enhanced efficiency and quality. 19 cl, 12 dwg, 8 ex

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении широкой номенклатуры колес для транспортных средств, включая автомобильные, авиационные, а также катков для транспорта на гусеничном ходу. The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of a wide range of wheels for vehicles, including automobile, aircraft, as well as track rollers for vehicles.

Известен способ изготовления колес литьем под давлением. Этот способ отличается высокой производительностью и экономичностью и обеспечивает надежность колес в эксплуатации при езде по хорошим дорогам с твердым покрытием. Однако уровень механических свойств сплавов с литой структурой оказывается недостаточным при эксплуатации таких колес по дорогам с плохим покрытием, при их использовании на спортивных автомобилях и тяжелом транспорте. Кроме того, сплавы с литой структурой имеют меньшую удельную прочность по сравнению со сплавами с деформированной структурой, поэтому литые колеса имеют больший вес, чем штампованные. A known method of manufacturing wheels by injection molding. This method is characterized by high performance and economy and ensures the reliability of the wheels in operation when driving on good paved roads. However, the level of mechanical properties of cast alloys is insufficient for the operation of such wheels on poorly paved roads when used in sports cars and heavy vehicles. In addition, alloys with a cast structure have a lower specific strength compared to alloys with a deformed structure, so cast wheels have a greater weight than stamped.

Более высокие механические свойства имеют колеса, изготовленные с применением пластической деформации, в частности раскаткой. Wheels made using plastic deformation, in particular rolling, have higher mechanical properties.

Известен способ изготовления колес для транспортных средств, включающий изготовление заготовки колеса с центральной частью и предварительно оформленным ободом, последующую вытяжку раскаткой обода на оправке до получения профиля, близкого к профилю готового колеса, по меньшей мере, за один переход и окончательную обработку колеса (авторское свидетельство SU 1016001 A, 07.05.1983). A known method of manufacturing wheels for vehicles, including the manufacture of a wheel blank with a central part and a pre-formed rim, subsequent drawing by rolling the rim on the mandrel to obtain a profile close to the finished wheel profile for at least one transition and final processing of the wheel (copyright certificate SU 1016001 A, 05/07/1983).

Однако этот способ обладает недостаточно широкими возможностями его реализации, обусловленными тем, что в качестве исходной заготовки применяется штамповка определенной конструкции, и раскатка ведется на оптимальных условиях, без учета структуры и механических свойств исходной заготовки. Это ограничивает производительность процесса, приводит к непроизвольным потерям металла. Так, поскольку раскатывается цилиндрическая часть колеса, диаметр которой равен диаметру оправки, то при раскатке нераскатанная часть обода в каждый момент времени подвергается смещению, а контактируемая с оправкой поверхность - воздействию сил трения. Вследствие этого для раскатки по этому способу требуются повышенные усилия. Приходится снижать скорость раскатки и увеличивать припуск в раскатанной части для того, чтобы избежать возникновения утяжин - зон утонений толщины в раскатанной или центральной частях колеса. Следует также заметить, что введение операции калибровки в сочетании с другими приемами в известном способе не позволяет решить эти проблемы. Данная операция удлиняет время изготовления колес, повышает трудоемкость и, как правило, приводит к повышенному расходу металла. Последнее связано с тем, что практически невозможно выполнить калибровку колеса лишь за счет локального перераспределения металла, например утонения одних мест и увеличения других, часть металла непременно вытесняется за пределы сформированного профиля колеса подобно облою при открытой штамповке. However, this method does not have enough wide possibilities for its implementation, due to the fact that stamping of a certain design is used as the initial billet, and rolling is carried out under optimal conditions, without taking into account the structure and mechanical properties of the initial billet. This limits the performance of the process, leads to involuntary loss of metal. So, since the cylindrical part of the wheel is rolled out, the diameter of which is equal to the diameter of the mandrel, when rolling out, the non-rolled part of the rim is displaced at each moment of time, and the surface in contact with the mandrel is affected by friction forces. As a result, increased efforts are required for rolling out this method. It is necessary to reduce the speed of rolling and increase the allowance in the rolled part in order to avoid the occurrence of weights - zones of thinning thickness in the rolled or central parts of the wheel. It should also be noted that the introduction of the calibration operation in combination with other techniques in the known method does not allow to solve these problems. This operation lengthens the time of manufacture of the wheels, increases the complexity and, as a rule, leads to increased consumption of metal. The latter is due to the fact that it is practically impossible to calibrate the wheel only due to local redistribution of the metal, for example, thinning of some places and enlargement of others, a part of the metal will certainly be forced out of the formed profile of the wheel like a flash during open stamping.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей производства колес при повышении производительности, качества, а также повышение экономичности способа. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления колес для транспортных средств, включающем изготовление заготовки колеса с центральной частью и предварительно оформленным ободом, последующую вытяжку обода раскаткой до получения профиля близкого к профилю готового колеса,по меньшей мере за один переход, а также окончательную обработку колеса, раскатку части или всего обода осуществляют с внешней или с внутренней стороны из заготовок с любой микроструктурой, по температурно-скоростным режимам, соответствующим структуре, для этого при изготовлении заготовки форму и размеры обода выполняют с учетом формируемой в нем структуры, от формы в виде выступа преимущественно, для заготовок с крупнокристаллической, например литой, структурой с толщиной больше толщины обода готового колеса на величину достаточную для преобразования этой структуры в большей части обода в результате вытяжки или совместно с последующей термообработкой в рекристаллизованную или / и полигонизованную структуру до формы в виде фланца или такого же выступа, с толщиной равной или близкой к толщине обода готового колеса, преимущественно для заготовок с мелкозернистой структурой, включая формы комбинированные или промежуточные между упомянутыми фланцем и выступом, для смешанной структуры материала в ободе, в том числе частично рекристаллизованной, полигонизованной и литой, с толщинами, лежащими в пределах между упомянутыми, при этом диаметральные размеры поверхности, обращенной к оправке, выполняют отличающимися от диаметра рабочей поверхности оправки для обода с крупнокристаллической структурой на величину, обеспечивающую скольжение по оправке заготовки на участках, расположенных перед раскатываемым. The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the production of wheels while increasing productivity, quality, as well as improving the efficiency of the method. The problem is solved in that in the method of manufacturing wheels for vehicles, including the manufacture of a wheel blank with a central part and a pre-formed rim, the subsequent extraction of the rim by rolling to obtain a profile close to the profile of the finished wheel, at least one transition, as well as final processing wheels, rolling part or all of the rim is carried out from the outside or from the inside of the blanks with any microstructure, according to temperature and speed conditions corresponding to the structure, d In the manufacture of a billet, the shape and dimensions of the rim are taken into account taking into account the structure formed in it, from the shape in the form of a protrusion mainly for billets with a large-crystalline, for example cast, structure with a thickness greater than the thickness of the finished wheel rim by an amount sufficient to convert this structure for the most part rim as a result of drawing or together with subsequent heat treatment into a recrystallized and / or polygonized structure to a shape in the form of a flange or the same protrusion, with a thickness equal to or close to t the thickness of the finished wheel rim, mainly for workpieces with a fine-grained structure, including combined or intermediate forms between the aforementioned flange and the protrusion, for a mixed structure of the material in the rim, including partially recrystallized, polygonized and cast, with thicknesses lying between the above, the diametrical dimensions of the surface facing the mandrel are different from the diameter of the working surface of the mandrel for the rim with a coarse-grained structure by an amount that provides sliding along the mandrel of the workpiece in areas located in front of the rolled.

Целесообразным при осуществлении способа являются технологические приемы, заключающиеся в том, что:
при изготовлении заготовки колеса литьем обод выполняют в виде цилиндрического выступа с толщиной в 2-5 раз больше толщины обода готового колеса, а диаметральные размеры поверхности, обращенной к оправке выполняют не более чем на 2%, отличающимися от диаметра рабочей поверхности оправки, раскатку обода производят в температурном интервале (0,6-0,88)Тпл. и скоростях деформации 10-3-101 с-1,
заготовку колеса изготавливают штамповкой при температуре деформации (0,6 - 0,88)Тпл. со степенью деформации не менее 60%, при этом обод выполняют в виде фланца с толщиной в 1,1 - 1,5 раз больше толщины обода готового колеса, а раскатку обода производят при температуре не выше температуры штамповки со скоростью деформации 10-1 - 102 с-1 проецированием обода на оправку,
заготовку колеса изготавливают штамповкой при температуре деформации (0,6 - 0,88)Tпл. со степенью деформации 40-50%, при этом обод выполняют в виде конического фланца (тарелки) с углом наклона к оси 30-45o, толщиной в 1,6-2 раза больше толщины обода готового колеса, а раскатку обода производят при температуре не выше температуры штамповки со скоростью деформации 10-1-101 с-1,
для колес с двусторонним ободом раскатку предварительно оформленного обода производят за один переход в каждую сторону на двух соосно расположенных оправках,
заготовку колеса изготавливают штамповкой при температуре деформации (0,6 - 0,88)Tпл. со степенью деформации 40-50%, при этом обод выполняют в виде комбинации фланца с выступом, причем выступ изготавливают обращенным в направлении короткой части обода относительно центральной части, а раскатку производят на двух соосно расположенных оправках за один переход в каждую сторону при температуре не выше температуры штамповки и скоростях деформации 10-1 - 101 с-1, причем раскатку фланца производят проецированием,
заготовку колеса изготавливают литьем, при этом обод выполняют в виде конического фланца с углом наклона к оси 20 - 25o, толщиной в 2 - 2,5 раза больше толщины готового колеса, а раскатку обода производят за два перехода, причем на первом переходе на гладкой оправке до толщины 1,1 - 1,5 при температуре (0,6 - 0,88)Tпл., со скоростью деформации 10-2 - 10-1 с-1, а второй переход при температуре не выше температуры первого перехода, со скоростью не ниже, чем 10-1 с-1,
штамповку осуществляют из предзаготовки, имеющей мелкозернистую структуру со средним размером зерен не более 15 мкм, занимающей по крайней мере не менее 50% объема предзаготовки, в изотермических условиях со скоростями деформации 10-1 - 10-4 с-1,
при окончательной обработке производят нагрев колес под закалку, причем нагрев совмещают с нагревом заготовок под раскатку,
нагрев заготовок колес под раскатку совмещают с нагревом предзаготовок под штамповку,
при окончательной обработке производят нагрев колес под закалку, причем нагрев совмещают с нагревом предзаготовок под штамповку,
штамповку осуществляют в интервале скоростей деформации 101 - 10-4 с-1, обеспечивающих в наибольшей степени протекание динамической или спонтанной рекристаллизации,
раскатку выполняют на оправке, у которой рабочая зона нагрета до температуры деформации, при этом заготовку нагревают до температуры ниже температуры деформации,
раскатку выполняют на оправке, у которой рабочая зона нагрета до температуры ниже температуры деформации.It is advisable when implementing the method are technological methods, which consists in the fact that:
in the manufacture of a casting of a wheel, the rim is made in the form of a cylindrical protrusion with a thickness 2-5 times greater than the thickness of the rim of the finished wheel, and the diametrical dimensions of the surface facing the mandrel are no more than 2% different from the diameter of the working surface of the mandrel, the rim is rolled in the temperature range (0.6-0.88) T pl. and strain rates of 10 -3 -10 1 s -1 ,
the wheel blank is made by stamping at a deformation temperature (0.6 - 0.88) T pl. with a degree of deformation of at least 60%, while the rim is made in the form of a flange with a thickness of 1.1 - 1.5 times the thickness of the rim of the finished wheel, and the rolling of the rim is carried out at a temperature not higher than the stamping temperature with a strain rate of 10 -1 - 10 2 s -1 projection of the rim on the mandrel,
the wheel blank is made by stamping at a deformation temperature of (0.6 - 0.88) T pl. with a degree of deformation of 40-50%, while the rim is made in the form of a conical flange (plate) with an angle of inclination to the axis of 30-45 o , a thickness of 1.6-2 times the thickness of the rim of the finished wheel, and the rim is rolled at a temperature higher than the stamping temperature with a strain rate of 10 -1 -10 1 s -1 ,
for wheels with a double-sided rim, the pre-formed rim is rolled out in one transition to each side on two coaxially arranged mandrels,
the wheel blank is made by stamping at a deformation temperature of (0.6 - 0.88) T pl. with a degree of deformation of 40-50%, the rim being made in the form of a combination of a flange with a protrusion, the protrusion being made facing the short part of the rim relative to the central part, and rolling out on two coaxially arranged mandrels in one transition in each direction at a temperature not higher than stamping temperatures and strain rates of 10 -1 - 10 1 s -1 , and the rolling of the flange is carried out by projection,
the wheel blank is made by casting, while the rim is made in the form of a conical flange with an angle of inclination to the axis of 20 - 25 o , a thickness of 2 - 2.5 times the thickness of the finished wheel, and the rim is rolled in two transitions, and at the first transition on a smooth mandrel to a thickness of 1.1 - 1.5 at a temperature of (0.6 - 0.88) T pl. , with a strain rate of 10 -2 - 10 -1 s -1 , and the second transition at a temperature not higher than the temperature of the first transition, with a speed not lower than 10 -1 s -1 ,
stamping is carried out from a pre-preparation having a fine-grained structure with an average grain size of not more than 15 μm, occupying at least 50% of the pre-preparation volume, in isothermal conditions with strain rates of 10 -1 - 10 -4 s -1 ,
during final processing, the wheels are heated for hardening, and the heating is combined with the heating of blanks for rolling,
heating of the blanks of the wheels for rolling combine with the heating of pre-blanks for stamping,
during final processing, the wheels are heated for hardening, and the heating is combined with the heating of pre-blanks for stamping,
stamping is carried out in the range of strain rates 10 1 - 10 -4 s -1 , providing the greatest degree of flow of dynamic or spontaneous recrystallization,
rolling is performed on a mandrel in which the working zone is heated to a deformation temperature, while the workpiece is heated to a temperature below the deformation temperature,
rolling is performed on a mandrel, in which the working area is heated to a temperature below the deformation temperature.

Предлагаемые приемы позволяют расширить технологические возможности производства колес за счет использования заготовок с различными структурами, получаемыми литьем, горячей деформацией или порошковой металлургией. В свою очередь это обеспечивается совокупностью таких приемов, как проведение раскатки по регламентированным термомеханическим режимам в соответствии со структурой заготовки, подбором ее формы и размеров. The proposed techniques allow us to expand the technological capabilities of the production of wheels through the use of blanks with various structures obtained by casting, hot deformation or powder metallurgy. This, in turn, is ensured by a combination of such techniques as carrying out rolling according to regulated thermomechanical conditions in accordance with the structure of the workpiece, the selection of its shape and size.

В заготовке, получаемой литьем, форма и толщина обода выбирается такой, чтобы после раскатки могла сформироваться структура, обеспечивающая высокий уровень механических свойств. Это достигается за счет формы обода в виде выступа и его значительной толщины, в 2-5 раз превышающей толщину обода готового колеса. Кроме того, посадка заготовки на оправку производится с минимальными зазорами или с небольшим натягом. Это приводит к увеличению сил трения при перемещении роликом материала заготовки по оправке и, соответственно, к большим сдвиговым деформациям, что после деформации и/или последующего нагрева под закалку формирует в колесе полигонизованную или мелкозернистую рекристаллизованную структуру. Для лучшего протекания процесса преобразования структуры температуру и скорость деформации рекомендуется выбирать (0,6 - 0,88)Tпл. и 10-3-101 с-1.In the casting billet, the shape and thickness of the rim is selected so that after rolling, a structure can be formed that provides a high level of mechanical properties. This is achieved due to the shape of the rim in the form of a protrusion and its significant thickness, 2-5 times the thickness of the rim of the finished wheel. In addition, the workpiece is planted on the mandrel with minimal gaps or with a slight tightness. This leads to an increase in the friction forces when the material moves the workpiece along the mandrel and, accordingly, to large shear deformations, which, after deformation and / or subsequent heating under quenching, forms a polygonized or fine-grained recrystallized structure in the wheel. For the best course of the process of transformation of the structure, the temperature and strain rate are recommended to choose (0.6 - 0.88) T pl. and 10 −3 −10 1 s −1 .

Толщина выступа в 2-5 раз больше конечной обеспечивает при вытяжке необходимую степень деформационной проработки структуры и, следовательно, более высокие механические свойства. В результате получается колесо, у которого обод, подверженный в большей степени ударным нагрузкам, имеет более высокие свойства, центральная часть - более низкие. The thickness of the protrusion is 2-5 times greater than the final one, which ensures the necessary degree of deformation study of the structure and, therefore, higher mechanical properties. The result is a wheel in which the rim, which is more susceptible to shock loads, has higher properties, the central part is lower.

Хотя посадка заготовки на оправку с минимальным зазором или даже с натягом и замедляет процесс раскатки, но для литой структуры действие этих сил трения между заготовкой и оправкой оправдывается улучшением схемы напряженного состояния, позволяющей повысить деформируемость заготовки. В этом случае экономичность обеспечивается тем, что заготовку получают простым и производительным способом - литьем, а самая нагруженная часть колеса - обод имеет достаточно высокий уровень механических свойств. Although planting a workpiece on a mandrel with a minimum clearance or even with an interference fit slows down the rolling process, the effect of these friction forces between the workpiece and the mandrel for a cast structure is justified by an improvement in the stress state scheme, which makes it possible to increase the workability of the workpiece. In this case, the economy is ensured by the fact that the workpiece is obtained in a simple and productive way - by casting, and the most loaded part of the wheel - the rim has a fairly high level of mechanical properties.

В заготовке, получаемой горячей объемной штамповкой, имеющаяся структура уже обеспечивает высокий уровень механических свойств. Форма заготовки в виде фланца, его меньшая толщина, превышающая толщину обода готового колеса всего в 1,1 - 1,5 раза, посадка заготовки на оправку с большим зазором, раскатка, в частности методом проецирования фланца на оправку, когда ролик поэтапно прижимает фланец к оправке, обеспечивает минимальное контактное трение. Наличие деформированной структуры в заготовке позволяет увеличить скорость раскатки благодаря снижению напряжения течения материала и большей его пластичности. Таким образом, качество колеса обеспечивается операциями штамповки и раскатки. Снижение себестоимости происходит за счет операции раскатки. In the workpiece obtained by hot forging, the existing structure already provides a high level of mechanical properties. The shape of the workpiece in the form of a flange, its smaller thickness exceeding the thickness of the rim of the finished wheel by only 1.1-1.5 times, the fit of the workpiece on the mandrel with a large gap, rolling, in particular by projecting the flange onto the mandrel, when the roller gradually presses the flange against mandrel, provides minimal contact friction. The presence of a deformed structure in the workpiece allows you to increase the speed of rolling due to a decrease in the flow stress of the material and its greater ductility. Thus, the quality of the wheel is ensured by stamping and rolling operations. Cost reduction is due to the rolling operation.

Форма заготовки в виде выступа уже использовалась в прототипе. Однако, при раскатке штампованной заготовки форма в виде выступа необоснованно снижает экономичность процесса. В конечном счете в прототипе штампованная заготовка дороже по сравнению с литой из-за дорогого процесса раскатки. В предложенном случае сочетаются относительно дорогой технологический процесс раскатки с дешевым литьем заготовки или относительно дорогая штампованная заготовка с более дешевой раскаткой. Таким образом совокупность признаков изобретения позволяет сделать процесс экономичным при использовании заготовки с любой структурой. Регламентирование режимов деформации в соответствии со структурой заготовки, обеспечивает качество получаемой детали. The shape of the blank in the form of a protrusion was already used in the prototype. However, when rolling a stamped blank, the protrusion shape unreasonably reduces the efficiency of the process. Ultimately, in the prototype, the stamped blank is more expensive than cast because of the expensive rolling process. In the proposed case, a relatively expensive rolling process with cheap casting of a billet or a relatively expensive stamped billet with cheaper rolling are combined. Thus, the totality of the features of the invention allows to make the process economical when using a workpiece with any structure. The regulation of deformation modes in accordance with the structure of the workpiece ensures the quality of the resulting part.

Рекомендуется:
Для материала с крупнозернистой структурой выбирают скорости деформации меньше - 10-3 - 101 с-1, для раскатки деформированной мелкозернистой больше - 10-1-102 с-1.Recommended:
For a material with a coarse-grained structure, a strain rate of less than -10 -3 - 10 1 s -1 is chosen, for rolling-out of a deformed fine-grained material, more than 10 -1 -10 2 s -1 .

В случае, когда изготавливают колеса с двусторонним ободом и необходимо обеспечить высокие механические свойства по обеим сторонам обода, раскатку производят за один переход на двух соосно расположенных оправках. In the case when wheels with a double-sided rim are made and it is necessary to ensure high mechanical properties on both sides of the rim, rolling is performed in one transition on two coaxially arranged mandrels.

Если материал с крупнокристаллической структурой имеет настолько низкую технологической пластичностью, что при раскатке заготовки возникают дефекты в виде трещин или происходит разрушение материала, то обод изготавливают в виде конического фланца, который обрабатывают в два этапа. На первом этапе конический фланец предварительно раскатывают на конической оправке, на втором - формообразуют проецированием конического обода на оправку, имеющую окончательную форму. Такая обработка позволяет уменьшить степень деформации на первом этапе, когда сплав имеет крупнокристаллическое строение, и избежать брака из-за дефектов или разрушения. If a material with a coarse-grained structure has such a low technological ductility that defects in the form of cracks occur during rolling of the workpiece or material is destroyed, then the rim is made in the form of a conical flange, which is processed in two stages. At the first stage, the conical flange is preliminarily rolled out on the conical mandrel, at the second, it is formed by projecting the conical rim onto the mandrel having the final shape. This treatment allows you to reduce the degree of deformation at the first stage, when the alloy has a large crystalline structure, and to avoid marriage due to defects or destruction.

Наличие мелких зерен в предзаготовке под штамповку, занимающих не менее 50% объема заготовки, позволяет проводить деформацию в условиях сверхпластичности. Данные условия обеспечиваются температурой (0,6 - 0,88)Tпл. и скоростями деформации 10-1 - 10-4 с-1. Использование деформации в условиях сверхпластичности позволяет уменьшить энергозатраты при штамповке, связанные с мощностью формообразующего оборудования, в большей степени приблизить к готовому колесу форму той части обода, которая формируется при последующей раскатке, что позволяет уменьшить объем перемещаемого роликом металла и, в общем случае, снизить трудозатраты.The presence of small grains in the pre-blank for stamping, occupying at least 50% of the volume of the workpiece, allows deformation under conditions of superplasticity. These conditions are provided by the temperature (0.6 - 0.88) T pl. and strain rates of 10 -1 - 10 -4 s -1 . The use of deformation under superplasticity allows to reduce the energy costs during stamping associated with the power of the forming equipment, to a greater extent bring closer to the finished wheel the shape of the part of the rim that is formed during subsequent rolling, which allows to reduce the volume of metal moved by the roller and, in general, reduce labor costs .

Проведение операций формообразования и закалки за один нагрев позволяет сократить рабочий цикл изготовления колеса. Температурный интервал наибольшей технологической пластичности сплавов с мелкозернистой структурой, например на основе алюминия, смещается к более высоким температурам, что позволяет осуществлять деформацию без разрушения при тех же температурах, что и нагрев под закалку. Carrying out the operations of shaping and hardening in one heat reduces the working cycle of wheel manufacturing. The temperature range of the greatest technological plasticity of alloys with a fine-grained structure, for example, based on aluminum, is shifted to higher temperatures, which allows deformation without failure at the same temperatures as quenched heating.

Осуществление штамповки в интервале температур (0,7-0,88) Tпл., со скоростями деформации (10-4 - 10-1) c-1 обеспечивает протекание динамической рекристаллизации. Последнее позволяет сформировать в сплаве мелкозернистую рекристаллизованную структуру. Наличие мелкозернистой рекристаллизованной структуры в заготовке позволяет при раскатке увеличить скорость деформации, снизить потребные усилия. Наличие мелкозернистой структуры в материале детали обеспечивает более высокий уровень механических свойств.The implementation of stamping in the temperature range (0.7-0.88) T pl. , with strain rates (10 -4 - 10 -1 ) c -1 provides the course of dynamic recrystallization. The latter allows the formation of a fine-grained recrystallized structure in the alloy. The presence of a fine-grained recrystallized structure in the workpiece makes it possible to increase the deformation rate during rolling and reduce the required efforts. The presence of a fine-grained structure in the material of the part provides a higher level of mechanical properties.

Наиболее распространенным материалом для изготовления колес являются алюминиевые сплавы, но данные приемы могут быть использованы при изготовлении колес также из сплавов на основе титана и магния. The most common material for making wheels is aluminum alloys, but these techniques can be used in the manufacture of wheels also from alloys based on titanium and magnesium.

На фиг. 1 представлена схема раскатки заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом с внешней стороны. In FIG. 1 is a drawing of a rolling blank with a coarse-crystalline structure with a protrusion from the outside.

На фиг. 2 представлена схема раскатки заготовки с мелкозернистой структурой с фланцем с внешней стороны. In FIG. 2 shows a rolling pattern of a workpiece with a fine-grained structure with a flange on the outside.

На фиг. 3 представлена схема раскатки заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом с внутренней стороны. In FIG. 3 shows a rolling pattern of a workpiece with a coarse-grained structure with a protrusion on the inside.

На фиг. 4 представлена схема раскатки заготовки с мелкозернистой структурой с длинным выступом с внутренней стороны. In FIG. 4 is a drawing of a rolling blank with a fine-grained structure with a long protrusion on the inside.

На фиг. 5 представлена схема раскатки заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом на первом переходе с внешней стороны на гладкую коническую оправку. In FIG. 5 shows a rolling pattern of a workpiece with a coarse-grained structure with a protrusion at the first transition from the outside to a smooth conical mandrel.

На фиг. 6 представлена схема раскатки заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом на первом переходе с внутренней стороны на гладкую цилиндрическую оправку. In FIG. 6 shows a rolling pattern of a workpiece with a coarse-grained structure with a protrusion at the first transition from the inside to a smooth cylindrical mandrel.

На фиг. 7 представлена схема раскатки заготовки с крупнокристаллической структурой в обе стороны с внешней стороны. In FIG. 7 is a diagram of rolling a workpiece with a coarse-crystalline structure on both sides from the outside.

На фиг.8 представлен вид заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом под раскатку с внешней стороны в одну сторону. On Fig presents a view of the workpiece with a coarse-grained structure with a protrusion under the rolling from the outside in one direction.

На фиг.9 представлен вид заготовки с мелкозернистой структурой с фланцем под раскатку с внешней стороны в одну сторону. Figure 9 presents a view of the workpiece with a fine-grained structure with a flange for rolling from the outside to one side.

На фиг. 10 представлен вид заготовки со смешанной структурой с фланцем под раскатку с внешней стороны в одну сторону. In FIG. 10 is a view of a workpiece with a mixed structure with a flange for rolling from the outside to one side.

На фиг.11 представлен вид заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом под раскатку с внешней стороны в обе стороны. Figure 11 presents a view of the workpiece with a coarse-grained structure with a protrusion under the rolling from the outside in both directions.

На фиг.12 представлен вид заготовки с крупнокристаллической структурой с выступом под раскатку на первом переходе с внешней стороны на гладкую коническую оправку в одну сторону. On Fig presents a view of the workpiece with a coarse-grained structure with a ledge for rolling at the first transition from the outside to a smooth conical mandrel in one direction.

На фиг.1-12 показаны детали: позиция 1 - заготовка, позиция 2 - прижим, позиция 3 - оправка, позиция 4 - раскатной ролик, позиция 5 - вторая оправка при раскатке в две стороны. На заготовках, представленных на фиг.8, штамповочные и литейные уклоны не показаны. Figures 1-12 show the details: position 1 is the workpiece, position 2 is the clamp, position 3 is the mandrel, position 4 is the rolling roller, position 5 is the second mandrel when rolling in two directions. On the blanks shown in Fig.8, stamping and casting slopes are not shown.

Примеры конкретного исполнения. Examples of specific performance.

1. Заготовки под раскатку из сплава АВ, полученные литьем в кокиль, имеющие крупнокристаллическую структуру с размером зерен 5000-10000 мкм, изготавливали с ободом в виде цилиндрического выступа (фиг.8а) толщиной 25 мм, а диаметральные размеры обода выполняли такими, что при установке заготовки на оправку диаметром 283 мм зазор между ободом и оправкой составил 0,1-0,2 мм. Раскатку проводили с внешней стороны, в одну строну, за один переход при температурах 440-460oC, скоростях деформации (10-2 - 10-1) с-1 и со степенью деформации 60-70% по схеме, представленной на фиг.1. Время раскатки составило 7 минут. После раскатки проводили термообработку, которая включала закалку и последующее искусственное старение. Раскатанные колеса подвергали механической обработке. Изготовленные таким способом колеса имели деформированную бездефектную структуру.1. Blanks for rolling from alloy AB, obtained by casting in a chill mold having a coarse-grained structure with a grain size of 5000-10000 μm, were made with a rim in the form of a cylindrical protrusion (figa) 25 mm thick, and the diametrical dimensions of the rim were made such that When installing the workpiece on a mandrel with a diameter of 283 mm, the gap between the rim and the mandrel was 0.1-0.2 mm. The rolling was carried out from the outside, in one side, for one transition at temperatures of 440-460 o C, strain rates (10 -2 - 10 -1 ) s -1 and with a degree of deformation of 60-70% according to the scheme shown in FIG. 1. The rolling time was 7 minutes. After rolling, heat treatment was carried out, which included hardening and subsequent artificial aging. Rolled wheels were machined. The wheels made in this way had a deformed defect-free structure.

2. Заготовки под раскатку из сплава АВ получали горячей штамповкой в условиях сверхпластичности при температуре 510-520oC, скорости деформации 10-2 - 10-3 с-1, из предзаготовки, имеющую структуру с размером зерен не более 15 мкм, занимающую 80% объема предзаготовки, с ободом в виде фланца (фиг. 9) толщиной 12 мм. Без охлаждения и без дополнительного нагрева заготовки устанавливали на оправку. Раскатку проводили с внешней стороны, за один переход в одну сторону проецированием обода заготовки на оправку со скоростью деформации (10-1 - 102) с-1 со средней степенью деформации 20% по схеме, представленной на фиг. 2. Время раскатки составило 1,5 минуты. По завершению формообразования полученную деталь подвергали закалочному охлаждению, последующему искусственному старению и механической обработке.2. Blanks for rolling from alloy AB were obtained by hot stamping under conditions of superplasticity at a temperature of 510-520 o C, strain rate 10 -2 - 10 -3 s -1 , from the pre-blank, having a structure with a grain size of not more than 15 microns, occupying 80 % of the prefabrication volume, with a rim in the form of a flange (Fig. 9) 12 mm thick. Without cooling and without additional heating, the workpieces were mounted on a mandrel. The rolling was carried out from the outside, in one transition to one side by projecting the workpiece rim onto the mandrel with a strain rate (10 -1 - 10 2 ) s -1 with an average degree of deformation of 20% according to the scheme shown in FIG. 2. The rolling time was 1.5 minutes. Upon completion of the shaping, the obtained part was subjected to quenching cooling, subsequent artificial aging and machining.

3. Заготовки под раскатку из сплава АВ, полученные литьем в кокиль, имеющие крупнокристаллическую структуру с размером зерен 5000-10000 мкм, изготавливали с ободом в виде цилиндрического выступа толщиной 25 мм (вид заготовки приведен на фиг.8), а диаметральные размеры обода выполняли такими, что при установке заготовки на оправку диаметром 283 мм зазор между ободом и оправкой составил 0,1-0,2 мм. Раскатку проводили с внутренней стороны, в одну строну, за один переход при температурах 440-460oC, скоростях деформации (10-2 - 10-1) с-1 и со степенью деформации 60-70% по схеме, представленной на фиг. 3. Время раскатки составило 6 минут. После раскатки проводили термообработку, которая включала закалку и последующее искусственное старение. Раскатанные колеса подвергали механической обработке. Изготовленные таким способом колеса имели деформированную бездефектную структуру.3. Blanks for rolling from alloy AB, obtained by casting in a chill mold, having a large-crystalline structure with a grain size of 5000-10000 μm, were made with a rim in the form of a cylindrical protrusion 25 mm thick (the form of the workpiece is shown in Fig. 8), and the diametrical dimensions of the rim were performed such that when installing the workpiece on a mandrel with a diameter of 283 mm, the gap between the rim and the mandrel was 0.1-0.2 mm. The rolling was carried out from the inside, in one side, for one transition at temperatures of 440-460 o C, strain rates (10 -2 - 10 -1 ) s -1 and with a degree of deformation of 60-70% according to the scheme shown in FIG. 3. The rolling time was 6 minutes. After rolling, heat treatment was carried out, which included hardening and subsequent artificial aging. Rolled wheels were machined. The wheels made in this way had a deformed defect-free structure.

4. Заготовки под раскатку из сплава АМг6 с ободом в виде выступа (фиг.4 пунктиром) толщиной 12 мм, получали горячей штамповкой при температуре 420-450oC со средней скоростью деформации 10-2 с-1. В сплаве в результате динамической рекристаллизации формировалась мелкозернистая структура со средним размером 10 - 15 мкм. Раскатку проводили с внутренней стороны за один переход, в одну сторону проецированием обода заготовки на оправку со скоростью деформации (10-1 - 102)с-1, по схеме, представленной на фиг.4. Время раскатки составило 1 минуту. Раскатанные колеса механически обрабатывали.4. Billets for rolling from an AMg6 alloy with a rim in the form of a protrusion (Fig. 4 by a dotted line) 12 mm thick were obtained by hot stamping at a temperature of 420-450 o C with an average strain rate of 10 -2 s -1 . As a result of dynamic recrystallization, a fine-grained structure with an average size of 10–15 μm was formed in the alloy. The rolling was carried out from the inside for one transition, in one direction by projecting the rim of the workpiece onto the mandrel with a strain rate (10 -1 - 10 2 ) s -1 , according to the scheme shown in Fig.4. The rolling time was 1 minute. Rolled wheels were machined.

5. Заготовки под раскатку из сплава АВ с ободом в виде конического фланца толщиной 25 мм, с углом наклона к оси 20-25o (фиг.12), полученные литьем в кокиль, раскатывали за два перехода. На первом переходе раскатку проводили с внешней стороны, в одну сторону на гладкую оправку (фиг.5) при температуре 450oC со скоростью деформации 10-2с-1 до толщины 12 мм. На втором переходе обод раскатывали с внешней стороны в одну сторону проецированием на оправку, форма которой соответствует форме обода готового колеса (фиг.2), при температуре 440oC со скоростью деформации 10-1c-1. Раскатанные колеса подвергали термообработке, включающей закалку и искусственное старение, и механической обработке.5. Blanks for rolling from alloy AB with a rim in the form of a conical flange 25 mm thick, with an angle of inclination to the axis of 20-25 o (Fig.12), obtained by casting in a chill mold, rolled out in two transitions. At the first transition, the rolling was carried out from the outside, in one direction to a smooth mandrel (Fig. 5) at a temperature of 450 o C with a strain rate of 10 -2 s -1 to a thickness of 12 mm At the second transition, the rim was rolled out from the outside in one direction by projection onto a mandrel, the shape of which corresponds to the shape of the rim of the finished wheel (figure 2), at a temperature of 440 o C with a strain rate of 10 -1 s -1 . Rolled wheels were subjected to heat treatment, including hardening and artificial aging, and machining.

6. Заготовки под раскатку из сплава АВ, полученные литьем в кокиль, имеющие крупнокристаллическую структуру с размером зерен 5000-10000 мкм, изготавливали с ободом в виде цилиндрического выступа (фиг.8а) толщиной 25 мм, а диаметральные размеры обода выполняли такими, что при установке заготовки на оправку диаметром 283 мм зазор между ободом и оправкой составил 0,1-0,2 мм. Раскатку проводили с внутренней стороны за два перехода. На первом переходе заготовку раскатывали на гладкую оправку при температурах 440-460oC, скоростях деформации (10-2 - 10-1) с-1 и со степенью деформации 60-70% по схеме, представленной на фиг.6. Время раскатки составило 6 минут. На втором переходе раскатку проводили проецированием по схеме, представленной на фиг. 4, со скоростью деформации (10-2 - 10-1)с-1. Общее время раскатки составило 7 минут. После раскатки проводили термообработку, которая включала закалку и последующее искусственное старение. Раскатанные колеса подвергали механической обработке.6. Blanks for rolling from alloy AB, obtained by casting in a chill mold, having a coarse-grained structure with a grain size of 5000-10000 μm, were made with a rim in the form of a cylindrical protrusion (figa) 25 mm thick, and the diametrical dimensions of the rim were made such that when When installing the workpiece on a mandrel with a diameter of 283 mm, the gap between the rim and the mandrel was 0.1-0.2 mm. The rolling was carried out from the inside for two transitions. At the first transition, the workpiece was rolled onto a smooth mandrel at temperatures of 440-460 o C, strain rates (10 -2 - 10 -1 ) s -1 and with a degree of deformation of 60-70% according to the scheme shown in Fig.6. The rolling time was 6 minutes. At the second transition, rolling was carried out by projection according to the scheme shown in FIG. 4, with a strain rate of (10 -2 - 10 -1 ) s -1 . The total rolling time was 7 minutes. After rolling, heat treatment was carried out, which included hardening and subsequent artificial aging. Rolled wheels were machined.

7. Заготовку под раскатку из сплава АМг6 с ободом в виде выступа толщиной 25 мм (фиг.11) получали литьем в кокиль, а диаметральные размеры выполняли такими, что при установке заготовки на оправку диаметром 283 мм зазор между ободом и оправкой составил 0,1-0,2 мм. Раскатку проводили с внешней стороны в две стороны на соосно расположенных оправках по схеме на фиг.7, поочередно формируя оба обода. Температурно-скоростные условия раскатки выбирали как в примере 2. Раскатанные колеса подвергали механической обработке. 7. The blank for rolling from an AMg6 alloy with a rim in the form of a protrusion 25 mm thick (Fig. 11) was obtained by casting in a chill mold, and the diametric dimensions were such that when installing the workpiece on a mandrel with a diameter of 283 mm, the gap between the rim and the mandrel was 0.1 -0.2 mm. The rolling was carried out from the outside in two directions on coaxially arranged mandrels according to the scheme in Fig. 7, alternately forming both rims. The temperature and speed conditions of the rolling were chosen as in example 2. The rolled wheels were machined.

8. Заготовку под раскатку из сплава 1420 с ободом в виде конического фланца (тарелки) (фиг.10) получали горячей штамповкой при температуре 420oC со средней скоростью деформации 10-3с-1. В заготовке формировалась смешанная структура, состоящая на 40-60% из мелких зерен, размером не более 15 мкм. Раскатку проводили с наружной стороны, за один переход в одну сторону проецированием обода заготовки на оправку со скоростью деформации (10-1 -102)с-1 со средней степенью деформации 20% по схеме, представленной на фиг. 2. Время раскатки составило 1,5 минуты. Раскатанные колеса механически обрабатывали.8. A blank for rolling out of alloy 1420 with a rim in the form of a conical flange (plate) (Fig. 10) was obtained by hot stamping at a temperature of 420 o C with an average strain rate of 10 -3 s -1 . A mixed structure was formed in the preform, consisting of 40-60% of small grains with a size of not more than 15 microns. The rolling was carried out from the outside, in one transition to one side by projecting the workpiece rim onto the mandrel with a strain rate (10 -1 -10 2 ) s -1 with an average degree of deformation of 20% according to the scheme shown in FIG. 2. The rolling time was 1.5 minutes. Rolled wheels were machined.

Claims (19)

1. Способ изготовления колес для транспортных средств, включающий изготовление заготовки колеса с центральной частью и предварительно оформленным ободом, последующую его вытяжку раскаткой на оправке до получения профиля, близкого к профилю готового колеса, по меньшей мере, за один переход и окончательную обработку колеса, отличающийся тем, что при изготовлении заготовки колеса форму и размеры обода выполняют с учетом формируемой в нем микроструктуры, вытяжку раскаткой обода или его части осуществляют с внешней или внутренней стороны из заготовок с любой микроструктурой по температурно-скоростным режимам, соответствующим сформированной микроструктуре. 1. A method of manufacturing wheels for vehicles, including the manufacture of a wheel blank with a central part and a pre-formed rim, its subsequent extrusion by rolling on a mandrel to obtain a profile close to the finished wheel profile for at least one transition and final processing of the wheel, characterized the fact that in the manufacture of a wheel blank, the shape and dimensions of the rim are performed taking into account the microstructure formed in it, the hood is drawn out by rolling the rim or part thereof from the outside or inside of blanks with any microstructure according to temperature and speed conditions corresponding to the formed microstructure. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заготовки колеса используют заготовку с крупнокристаллической структурой, обод которой формируют в виде выступа с цилиндрическими или коническими поверхностями, толщиной, превышающей толщину обода готового колеса на величину, достаточную для преобразования этой структуры в большей части обода в рекристаллизованную и/или полигонизованную в результате вытяжки или вытяжки совместно с последующей термообработкой, и диаметральными размерами поверхности, обращенной к оправке, отличающимися от диаметра рабочей поверхности оправки на величину, обеспечивающую скольжение заготовки по оправке на участках, расположенных перед раскатываемым. 2. The method according to claim 1, characterized in that a blank with a large-crystalline structure, the rim of which is formed in the form of a protrusion with cylindrical or conical surfaces with a thickness exceeding the thickness of the rim of the finished wheel by an amount sufficient to convert this structure to most of the rim in the recrystallized and / or polygonized as a result of drawing or drawing together with subsequent heat treatment, and the diametrical dimensions of the surface facing the mandrel, differing from the diameter of the working surface of the mandrel by an amount that ensures the sliding of the workpiece along the mandrel in the areas located before rolling. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве заготовки колеса с крупнокристаллической структурой используют литую заготовку. 3. The method according to claim 2, characterized in that the cast billet is used as a wheel blank with a coarse-crystalline structure. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заготовки колеса используют заготовку с мелкозернистой структурой, обод которой формируют в виде фланца или выступа, толщиной, равной или близкой к толщине обода готового колеса. 4. The method according to claim 1, characterized in that a billet with a fine-grained structure, the rim of which is formed in the form of a flange or protrusion, with a thickness equal to or close to the thickness of the rim of the finished wheel, is used as a wheel blank. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заготовки колеса используют заготовку со смешанной структурой, обод которой формируют в виде фланца или конического фланца, толщиной, находящейся в пределах упомянутых толщин для заготовок с крупнокристаллической или мелкозернистой структурами. 5. The method according to claim 1, characterized in that the billet with a mixed structure, the rim of which is formed in the form of a flange or a conical flange with a thickness that is within the mentioned thicknesses for workpieces with coarse-grained or fine-grained structures, is used as a wheel blank. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве заготовки колеса со смешанной структурой используют заготовку с частично рекристаллизованной и/или полигонизованной структурами или литую. 6. The method according to claim 5, characterized in that a blank with partially recrystallized and / or polygonized structures or cast is used as a blank of a wheel with a mixed structure. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку колеса изготавливают литьем, обод оформляют в виде цилиндрического выступа, толщиной, превышающей в 2 - 5 раз толщину обода готового колеса, а диаметральные размеры поверхности, обращенной к оправке, выполняют не более чем на 2% отличающимися от диаметра рабочей поверхности оправки, вытяжку раскаткой обода осуществляют в температурном интервале (0,6 - 0,88) Tпл и скоростях деформации (10-3 - 101)c-1.7. The method according to claim 1, characterized in that the wheel blank is made by casting, the rim is formed in the form of a cylindrical protrusion, a thickness exceeding 2 to 5 times the thickness of the rim of the finished wheel, and the diametrical dimensions of the surface facing the mandrel are no more than 2% different from the diameter of the working surface of the mandrel, the hood by rolling the rim is carried out in the temperature range (0.6 - 0.88) T PL and strain rates (10 -3 - 10 1 ) s -1 . 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку колеса изготавливают штамповкой при температуре деформации (0,6 - 0,88) Tпл со степенью деформации не менее 60%, обод оформляют в виде фланца, толщиной, превышающей в 1,1 - 1,5 раза толщину обода готового колеса, а вытяжку раскаткой обода осуществляют на оправке при температуре, не превышающей температуру штамповки со скоростью деформации (10-1 - 102)c-1.8. The method according to claim 1, characterized in that the wheel blank is made by stamping at a deformation temperature of (0.6 - 0.88) T pl with a degree of deformation of at least 60%, the rim is formed in the form of a flange with a thickness exceeding 1, 1 - 1.5 times the thickness of the rim of the finished wheel, and the extract by rolling the rim is carried out on the mandrel at a temperature not exceeding the stamping temperature with a strain rate of (10 -1 - 10 2 ) s -1 . 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку колеса изготавливают штамповкой при температуре деформации (0,6 - 0,88) Tпл, со степенью деформации 40 - 50%, обод оформляют в виде конического фланца с углом наклона к оси 30 - 45o, толщиной, превышающей в 1,6 - 2 раза толщину обода готового колеса, а вытяжку раскаткой обода осуществляют при температуре, не превышающей температуру штамповки со скоростью деформации (10-1 - 101)c-1.9. The method according to claim 1, characterized in that the wheel blank is made by stamping at a deformation temperature of (0.6 - 0.88) T pl , with a degree of deformation of 40 - 50%, the rim is shaped as a conical flange with an angle of inclination to the axis 30 - 45 o , a thickness exceeding 1.6 - 2 times the thickness of the rim of the finished wheel, and the hood is extruded by rolling the rim at a temperature not exceeding the stamping temperature with a deformation rate of (10 -1 - 10 1 ) s -1 . 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении колес с двусторонним ободом вытяжку раскаткой предварительно оформленного обода осуществляют за один переход в каждую сторону на двух соосно расположенных оправках. 10. The method according to claim 1, characterized in that in the manufacture of wheels with a double-sided rim, the hood rolling the preformed rim is carried out in one transition to each side on two coaxially arranged mandrels. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что заготовку колеса изготавливают штамповкой при температуре деформации (0,6 - 0,88) Tпл, со степенью деформации 40 - 50%, обод оформляют в виде фланца и обращенного к короткой части обода относительно центральной части выступа, вытяжку раскаткой выступа на двух соосно расположенных оправках за один переход в каждую сторону осуществляют при температуре, не превышающей температуру штамповки, и скоростях деформации (10-1 - 101)c-1, а вытяжку раскаткой фланца осуществляют на оправке.11. The method according to claim 10, characterized in that the wheel blank is made by stamping at a deformation temperature of (0.6 - 0.88) T pl , with a degree of deformation of 40 - 50%, the rim is formed in the form of a flange and facing the short part of the rim relative to the central part of the protrusion, the extension by rolling the protrusion on two coaxially arranged mandrels for one transition in each direction is carried out at a temperature not exceeding the stamping temperature and strain rates (10 -1 - 10 1 ) s -1 , and the extraction by rolling the flange is carried out on the mandrel . 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку колеса изготавливают литьем, обод оформляют в виде конического фланца с углом наклона 20 - 25o, толщиной, превышающей в 2 - 2,5 раза толщину готового колеса, вытяжку раскаткой обода осуществляют за два перехода, на первом переходе на гладкой оправке до толщины, превышающей в 1,1 - 1,5 раза толщину готового колеса, при температуре (0,6 - 0,8) Tпл, со скоростью деформации (10-2 - 10-1)c-1, на втором переходе - при температуре, не превышающей температуру первого перехода, со скоростью не ниже, чем 10-1 c-1.12. The method according to claim 1, characterized in that the wheel blank is made by casting, the rim is formed in the form of a conical flange with an angle of inclination of 20 - 25 o , a thickness exceeding 2 - 2.5 times the thickness of the finished wheel, the hood is rolled by the rim two transitions, on the first transition on a smooth mandrel to a thickness exceeding 1.1 - 1.5 times the thickness of the finished wheel, at a temperature of (0.6 - 0.8) T pl , with a strain rate (10 -2 - 10 - 1 ) c -1 , at the second transition - at a temperature not exceeding the temperature of the first transition, with a speed not lower than 10 -1 s -1 . 13. Способ по п.8, отличающийся тем, что штамповку заготовки колеса осуществляют из заготовки, имеющей мелкозернистую структуру со средним размером зерен, не превышающим 15 мкм, занимающей, по меньшей мере, не менее 50% ее объема, в изотермических условиях со скоростями деформации (10-1 - 10-4)c-1.13. The method according to claim 8, characterized in that the stamping of the wheel blank is carried out from a blank having a fine-grained structure with an average grain size not exceeding 15 microns, occupying at least 50% of its volume, in isothermal conditions with speeds strain (10 -1 - 10 -4 ) c -1 . 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при окончательной обработке производят нагрев колес под закалку, который совмещают с нагревом заготовок под вытяжку раскаткой. 14. The method according to p. 1, characterized in that during the final treatment, the wheels are heated for hardening, which is combined with the heating of blanks under the hood rolling. 15. Способ по п.13, отличающийся тем, что нагрев заготовки колеса под вытяжку раскаткой совмещают с нагревом заготовки под штамповку. 15. The method according to item 13, characterized in that the heating of the billet of the wheel under the hood by rolling is combined with the heating of the billet for stamping. 16. Способ по п.13, отличающийся тем, что при окончательной обработке нагрев колеса под закалку совмещают с нагревом заготовки под штамповку. 16. The method according to p. 13, characterized in that during the final treatment, the heating of the wheel for hardening is combined with the heating of the workpiece for stamping. 17. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что штамповку заготовки осуществляют в интервале скоростей деформации (101 - 10-4)c-1, обеспечивающих в наибольшей степени протекание динамической или спонтанной рекристаллизации.17. The method according to p. 8 or 9, characterized in that the stamping of the workpiece is carried out in the range of strain rates (10 1 - 10 -4 ) s -1 , providing the greatest degree of flow of dynamic or spontaneous recrystallization. 18. Способ по п.1, отличающийся тем, что вытяжку раскаткой осуществляют на оправке, рабочую зону которой нагревают до температуры деформации, а заготовку нагревают до температуры, не превышающей температуру деформации. 18. The method according to claim 1, characterized in that the rolling extract is carried out on a mandrel, the working area of which is heated to a deformation temperature, and the workpiece is heated to a temperature not exceeding the deformation temperature. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что раскатку осуществляют на оправке, рабочую зону которой нагревают до температуры, не превышающей температуру деформации. 19. The method according to claim 1, characterized in that the rolling is carried out on a mandrel, the working area of which is heated to a temperature not exceeding the deformation temperature.
RU98111967/02A 1998-06-24 1998-06-24 Method for making wheels of transport vehicles RU2153946C2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98111967/02A RU2153946C2 (en) 1998-06-24 1998-06-24 Method for making wheels of transport vehicles
CZ20004861A CZ20004861A3 (en) 1998-06-24 1999-06-24 Process for producing wheels for conveyances
US09/719,669 US6511558B1 (en) 1998-06-24 1999-06-24 Method for producing vehicle wheels
PCT/US1999/014457 WO1999067042A1 (en) 1998-06-24 1999-06-24 Method for producing vehicle wheels
JP2000555715A JP2002518186A (en) 1998-06-24 1999-06-24 Manufacturing method for automotive wheels
EP99930744A EP1089838A1 (en) 1998-06-24 1999-06-24 Method for producing vehicle wheels
KR1020007014609A KR20010078742A (en) 1998-06-24 1999-06-24 Method for producing vehicle wheels
CN99809818A CN1313798A (en) 1998-06-24 1999-06-24 Method for producing vehicle wheels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98111967/02A RU2153946C2 (en) 1998-06-24 1998-06-24 Method for making wheels of transport vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98111967A RU98111967A (en) 2000-03-27
RU2153946C2 true RU2153946C2 (en) 2000-08-10

Family

ID=20207594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98111967/02A RU2153946C2 (en) 1998-06-24 1998-06-24 Method for making wheels of transport vehicles

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1089838A1 (en)
JP (1) JP2002518186A (en)
KR (1) KR20010078742A (en)
CN (1) CN1313798A (en)
CZ (1) CZ20004861A3 (en)
RU (1) RU2153946C2 (en)
WO (1) WO1999067042A1 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4076451B2 (en) * 2003-01-28 2008-04-16 トピー工業株式会社 Rim material for unequal thickness rim, unequal thickness rim, manufacturing method of unequal thickness rim
US7621048B2 (en) * 2005-09-21 2009-11-24 Hayes Lemmerz International, Inc. Method and apparatus for producing a wheel cover and vehicle wheel including such a wheel cover
NL1031775C2 (en) * 2006-05-09 2007-11-12 Fontijne Grotnes B V Method and device for processing a preform for a rim and rim.
JP5296083B2 (en) * 2007-10-17 2013-09-25 ジーケーエヌ シンター メタルズ、エル・エル・シー Forging a precise internal shape with a core rod
KR100931838B1 (en) * 2007-11-27 2009-12-15 김용우 Manufacturing method of eccentric cone with knuckle
JP2009285671A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Washi Kosan Co Ltd Forged wheel made of light alloy and its manufacturing method
EP2353744A1 (en) 2010-02-02 2011-08-10 Repkon Machine and Tool Industry & Trade Ltd. Method for shaping a rotationally symmetric hollow body and device for executing the method
CN101966546A (en) * 2010-09-19 2011-02-09 正兴车轮集团有限公司 Manufacturing method of steel tubeless wheels for vehicles
JP2012143799A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Jatco Ltd Method of manufacturing shaft-like member
JP5643682B2 (en) * 2011-03-11 2014-12-17 セイコーインスツル株式会社 Manufacturing method of rotor hub
KR101286985B1 (en) * 2011-12-27 2013-07-23 김위식 knuckle molding apparatus of eccentric cone
KR101286987B1 (en) * 2011-12-27 2013-07-23 김위식 knuckle molding method of eccentric cone
JP5962529B2 (en) * 2013-01-31 2016-08-03 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Molding method and molding apparatus
CN103752720B (en) * 2014-01-24 2016-09-21 晋江和利机械有限公司 Double rolling wheel type aluminum alloy wheel hub rolling machine and rolling technological process thereof
CN108463296B (en) * 2016-01-14 2020-04-07 都美工业株式会社 Spinning device and spinning method
CN105951019B (en) * 2016-07-04 2017-08-25 燕山大学 A kind of hot-working method for preparing multiple dimensioned multiconfiguration biphase titanium alloy tissue
EP3278894B1 (en) * 2016-08-02 2018-07-04 Leifeld Metal Spinning AG Flow forming machine and method for making a wheel
JP1671539S (en) 2019-09-09 2020-11-02
CN110781568B (en) * 2019-11-28 2023-05-26 重庆市超群工业股份有限公司 Rim cutting length calculation method
CN111015102B (en) * 2019-12-12 2022-02-25 西安圣泰金属材料有限公司 Finishing method of medical titanium plate
CN114346044B (en) * 2021-12-02 2024-04-19 广州博元铝业有限公司 Manufacturing method of hub

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579604A (en) * 1982-07-08 1986-04-01 Ni Industries, Inc. Method of spin forging a finished article
US4624038A (en) * 1983-09-16 1986-11-25 Walther William D Method of producing motor vehicle wheels
US4936129A (en) * 1987-01-16 1990-06-26 Center Line Tool Co., Inc. Method for forming a vehicle wheel
RU1814579C (en) * 1991-02-20 1993-05-07 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН Method of making automobile parts, particularly wheels
JPH05287467A (en) * 1992-04-03 1993-11-02 Asahi Tec Corp Production of molded al alloy formed by spinning
RU2119842C1 (en) * 1996-06-21 1998-10-10 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН Method for manufacturing axially symmetrical parts and blank making process for performing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010078742A (en) 2001-08-21
CZ20004861A3 (en) 2002-02-13
CN1313798A (en) 2001-09-19
JP2002518186A (en) 2002-06-25
EP1089838A1 (en) 2001-04-11
WO1999067042A1 (en) 1999-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2153946C2 (en) Method for making wheels of transport vehicles
RU98111967A (en) METHOD FOR PRODUCING WHEELS FOR VEHICLES
US6539765B2 (en) Rotary forging and quenching apparatus and method
US7228629B2 (en) Method of spin forming an automotive wheel rim
KR20050106452A (en) Warm drawing process for al-mg alloy parts
CN106363352A (en) Manufacturing process of high-strength aluminum alloy ring forge
WO2015188545A1 (en) Method for manufacturing aluminium alloy wheel hub
CN103817495A (en) Manufacturing method of aluminum alloy hub
CS210650B2 (en) One-piece cast rim or cast section of rim and method of their manufacture
AU654179B2 (en) Procedure for production of vehicle wheels
WO2015188548A1 (en) Method for manufacturing high-magnesium aluminum alloy commercial wheel hub
CZ292222B6 (en) Process for producing one-piece wheel from hardenable aluminium alloy and employment of such process
KR20040091280A (en) Method for manufacturing of magnesium alloy billets for thixoforming process
KR19990067197A (en) Manufacturing method of light alloy wheel
JP2009274135A (en) Forged wheel made of light alloy and method for producing the same
US6511558B1 (en) Method for producing vehicle wheels
JP4703961B2 (en) Manufacturing method of metal forging products
JP5483292B2 (en) Manufacturing method of metal forging products
JPH06248402A (en) Production of member made of magnesium alloy
JPH08246116A (en) Production of wheel made of aluminum alloy
JP2003019534A (en) Circular work forging method
CN115704070A (en) Method for forming axisymmetric magnesium product by forging and spinning forming process
WO1998047721A1 (en) Process for forging a near net wheel casting
JP2005314803A (en) Method for producing aluminum product
RU2036048C1 (en) Method of making disc wheels for transport vehicles

Legal Events

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

Effective date: 20090625