способ изготовления изделий типа ободов колес

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ОБОДОВ КОЛЕС, включающий подготовку исходной заготовки путем осадки, формообразование промежуточной заготовки и чистовую штамповку, отличающийся тем, что промежуточную заготовку формируют с дном, имеющим выпуклую форму, и с вершиной выпуклости, находящейся на уровне вертикального участка готового изделия, а внутренние поверхности боковых стенок выполнены под углом к вертикали с расширением стенки к низу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве при получении цилиндрических изделий различной конфигурации, в частности ободов автомобильных колес.

Известен способ получения изделий типа ободов колес, включающий подготовку исходной заготовки путем осадки, формообразование промежуточной заготовки и чистовую штамповку.

Недостатком известного способа является то, что при изготовлении полых цилиндрических изделий, внешняя поверхность которых отличается от прямолинейной, имеет выступы, приливы, отбортовки не обеспечивается однородная структура металла, изделие характеризуется наличием дефектов, либо формирование такого рода утолщений в донной части вообще недостижимо.

Технический результат изобретения состоит в обеспечении возможности изготовления изделий типа ободов колес с однородной структурой.

Это достигается тем, что в способе изготовлении изделий типа ободов колес, включающем подготовку исходной заготовки путем осадки, формообразование промежуточной заготовки и чистовую штамповку, промежуточную заготовку формируют с дном, имеющим выпуклую форму, и с вершиной выпуклости, находящейся на уровне вертикального участка готового изделия, а внутренние поверхности боковых стенок выполнены под углом к вертикали с расширением стенки книзу.

При этом структурные волокна течения металла в промежуточной заготовки формируются таким образом, что при распрямлении выпуклого дна и раздаче нижней массивной части и последующем деформировании они максимально повторяют контуры готового изделия.

Выполнение промежуточной заготовки указанной формы способствует тому, что в процессе чистовой штамповки давление пуансона вначале приходится на выпуклое дно и при его распрямлении нижняя массивная часть раздается в зону утолщения и нижнего буртика. В то же время конусность внутренней стенки заготовки создает эффект "запирания" металла в нижней части и обеспечивает раздельное формообразование верхней и нижней части изделия, благодаря чему между пуансоном и заготовкой создается замкнутая газовая полость, давление газа в которой также способствует заполнению металла нижней части изделия. Таким образом, процесс деформации протекает при благоприятных условиях течения металла, в связи с чем достигается плотное заполнение металлом гравюры штампа, без дефектов структуры в массивных участках.

Дополнительно одновременно на 50% снижается потребное усилие на операции окончательной штамповки за счет того, что в процессе чистовой штамповки происходит только перемещение уже сформированных объемов металла (при разгибании дна) и только незначительное их деформирование на окончательной стадии в зонах нижнего и верхнего буртиков.

На чертеже показан штамп в разрезе с установленной в нем промежуточной заготовкой до начала деформации (левая часть) и готовым изделием в конце объемной штамповки (правая часть).

Способ изготовления изделий типа ободов колес осуществляется в штампе, который содержит пуансон 1 и матрицу 2. На матрицу устанавливается промежуточная заготовка 3. В результате объемной штамповки получается готовое изделие 4.

Исходную цилиндрическую заготовку получают диаметром 280 мм из литой полунепрерывным методом заготовки. Затем проводят осадку цилиндрической заготовки на диаметр 580 мм. Промежуточную заготовку 3 штампуют на вертикальном гидравлическом прессе ус. 15000 т.с. гравюра переходного штампа выполнена по форме, позволяющей получить промежуточную заготовку, имеющую наклонную внутреннюю поверхность и выпуклый донный участок, верхняя часть которого расположена на уровне вертикального участка готового изделия.

На стадии чистовой штамповки при прохождении пуансоном 1 точки перехода гравюры штампа от наклонного участка к вертикальному происходит напирание металла нижней части заготовки 3. В дальнейшем центральная часть пуансона 1, оказывая давление на вершину донного участка заготовки, перегибает ее в нижней точке вертикального участка, при этом заполняется нижняя зона утолщения изделия 4, чему способствует также давление газа в образовавшейся замкнутой полости. В то же время край пуансона, смещая пристенные слои металла, препятствует разрыву волокон металла в зоне излома заготовки. На последней стадии движении пуансона происходит окончательное формирование нижнего и верхнего участков изделия 4. Отштампованную деталь извлекают из гравюры и проводят ее окончательную механическую обработку.