способ изготовления цельнокатаных колес
Классы МПК: | B21H1/02 дисков; дисковых колес B21H1/04 с бандажами, например железнодорожных колес |
Автор(ы): | Петренко Ю.П., Валетов М.С., Шегусов А.М., Шестак В.Д. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-09-11 публикация патента:
27.05.1997 |
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.
Рисунок 1
Формула изобретения
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.Описание изобретения к патенту
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,![способ изготовления цельнокатаных колес, патент № 2080200](/images/patents/392/2080200/8856.gif)
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. 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
![способ изготовления цельнокатаных колес, патент № 2080200](/images/patents/392/2080028/945.gif)
![способ изготовления цельнокатаных колес, патент № 2080200](/images/patents/392/2080027/177.gif)
Класс B21H1/02 дисков; дисковых колес
Класс B21H1/04 с бандажами, например железнодорожных колес
железнодорожное колесо - патент 2486063 (27.06.2013) | ![]() |
профиль железнодорожного колеса - патент 2454331 (27.06.2012) | ![]() |
профиль поверхности железнодорожного колеса - патент 2441762 (10.02.2012) | ![]() |
железнодорожное колесо - патент 2428319 (10.09.2011) | ![]() |
цельнокатаное железнодорожное колесо - патент 2408470 (10.01.2011) | ![]() |
цельнокатаное железнодорожное колесо - патент 2408469 (10.01.2011) | ![]() |
цельнокатаное железнодорожное колесо - патент 2408468 (10.01.2011) | ![]() |
цельнокатаное железнодорожное колесо - патент 2407653 (27.12.2010) | |
способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес - патент 2404877 (27.11.2010) | |
способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес - патент 2404009 (20.11.2010) |