способ изготовления деталей типа колес

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА КОЛЕС с ободом, двумя ребордами и дисковой частью, выполненной с осевым отверстием, заключающийся в осадке исходной заготовки, предварительном получении полуфабриката с донной частью и буртом, прошивке донной части, формообразовании обода и реборд, отличающийся тем, что осадку исходной заготовки проводят на сферическом бойке, прошивку донной части осуществляют после предварительной штамповки, а формообразование обода и одной реборды производят прямым выдавливанием в закрытом штампе в кольцевой зазор между матрицей и пуансоном с поверхностью заданной конфигурации с обтяжкой по последней с одновременным формированием из донной части полуфабриката другой реборды и дисковой части, прилежащей к ней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей типа колес с ободом и двумя ребордами и дисковой частью с осевым отверстием.

Известен способ изготовления деталей типа тел вращения с торцовыми ребордами [1]

Недостатком известного способа является то обстоятельство, что при штамповке в закрытом объеме необходимо прилагать значительные торцовые усилия, что можно осуществить лишь на многоплунжерном прессе большой мощности. Кроме того, для получения готовой детали требуется операция раскатки, что вызывает дополнительные энергозатраты.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ изготовления деталей типа колес с ободом, двумя ребордами и дисковой частью, выполненной с осевым отверстием, заключающийся в осадке исходной заготовки, предварительном получении полуфабриката с донной частью с буртом, прошивка донной части, формообразовании обода и реборд [2]

Недостатки этого способа состоят в возможности потери пластической устойчивости, приводящей к образованию зажимов, разнотолщинности ступичной части, необходимости увеличения припусков заготовки и как следствие, увеличению расхода металла.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в исключении образования зажимов, разнотолщинности и уменьшению расход металла при снижении рабочих усилий.

Это достигается тем, что в способе изготовления деталей типа колес с ободом, двумя ребордами и дисковой частью, выполненной с осевым отверстием, заключающемся в осадке исходной заготовки, предварительном получении полуфабриката с донной частью и буртом, прошивке донной части, формообразовании обода и реборд, осадку исходной заготовки проводят на сферическом бойке, прошивку донной части осуществляют после предварительной штамповки, а формообрвазование обода и одной реборды производят прямым выдавливанием в закрытом штампе в кольцевой зазор между матрицей и пуансоном с поверхностью заданной конфигурации с обтяжкой по последней с одновременным формированием из донной части полуфабриката другой реборды и дисковой части, прилегающей к ней.

Это позволяет сформировать колесо с ободом и двумя ребордами с уменьшенным расходом металла за счет сокращения потерь металла при прошивке и в процессе штамповки детали и снизить рабочие усилия.

На фиг.1 показана окончательная штамповка колеса в закрытом штампе с разъемными матрицами; на фиг.2 заготовка под предварительную штамповку, полученная после осадки цилиндрического слитка на сферическом бойке; на фиг.3 готовое изделие колесо с ободом, двумя ребордами и дисковой частью.

Способ осуществляют следующим образом.

Цилиндрический слиток 1 осаживают на сферическом бойке с получением заготовки 2 под предварительную штамповку с утолщенной периферийной частью. Предварительную штамповку проводят в обычном открытом штампе и получают полуфабрикат 3 в виде чаши с донной частью, в которой затем прошивают осевое отверстие. Окончательную штамповку осуществляют в закрытом выпрессовочном штампе с разъемными секциями матрицы 4 в две стадии. При опускании верхней половины 5 штампа пуансон 6 входит в цилиндрическое гнездо 7 пуансона 8 с поверхностью заданной конфигурации. При смыкании верхней 5 и нижней 9 половин штампа образуется замкнутая полость 10, в которой происходит первая стадия штамповки подпрессовка. При дальнейшем опускании верхней половины 5 штампа напряжение в замкнутой полости 10 превышает напряжение течения металла и он начинает истекать в кольцевой зазор 11, образованный поверхностью заданной конфигурации пуансона 8 и рабочим пояском 12 сомкнутых секций матрицы 4. После выхода из кольцевого зазора 11 металл надвигается на пуансон 8, формируя обод 13 колеса 14 и реборду 15. Одновременно с выпрессовкой обода 13 колеса 14 с ребордой 15 под действием верхней половины 5 штампа происходит формообразование из донной части полуфабриката 3 другой реборды 16 и дисковой части 17, прилежащей к ней.

П р и м е р. Способ опробован в промышленных условиях.

Исходную заготовку цилиндрический слиток диаметром 255 мм и высотой 430^+5,0 мм из сплава АМг6 нагревали до 450^-10оС и осаживали на сферическом бойке до высоты 80⁺¹⁰ мм. Полученную заготовку снова нагревали до 450^+10оС, профилировали в предварительном штампе, получая полуфабрикат в виде чаши с донной частью, в которой затем прошивали осевое отверстие диаметром 228 мм.

Перед окончательной штамповкой полуфабрикат нагревали до 450^+10оС и укладывали в нагретый до 360^оС закрытый выпрессовочный штамп с четырьмя секциями матрицы с размерами в плане 1800х1800 мм. Штамповку производили на прессе с усилиями 10000 т.с.

Было получено грузовое автомобильное колесо диаметром 552 мм, высотой обода 300 мм и массой 58 кг.

Изготовление таких крупных штамповок (диаметром более 600 мм) типа колес с ободом, двумя ребордами и дисковой частью известными способами возможно только на прессах, имеющих усилие 12000-15000 т.с.

Как показали результаты опробования, способ позволяет получить детали колес, в частности грузовые автомобильные колеса диаметром более 600 мм на прессах простого действия с усилием 10000 т.с. за счет чего значительно сокращаются энергозатраты на изготовление продукции. Способ позволяет также снизить расход металла и получить при этом детали типа колес с ободом и двумя ребордами, соединенными диафрагмой, прилежащей к одной из реборд.