способ изготовления изделий типа колес

Формула изобретения

Способ изготовления изделий типа колес, включающий подготовку исходной заготовки, формообразование промежуточного полуфабриката в виде чаши с фланцем на торце стенки и кольцевым выступом на внешнем торце дна, окончательное формирование заготовки с образованием одной реборды путем деформирования фланца на стенке чаши и другой реборды - раздачей на конус кольцевого выступа, термическую и механическую обработки, отличающийся тем, что при формообразовании промежуточного полуфабриката фланец на стенке образуют путем увеличения ее толщины у торца при постоянных диаметральных размерах с внутренней стороны, при окончательном формировании заготовки реборду на стенке образуют раздачей последней изнутри, по крайней мере, в зоне ее торца, а при формировании реборды из кольцевого выступа раздачу ведут с углом конусности внутренней поверхности последнего в торцевой зоне большим, чем угол конусности в зоне, прилегающей ко дну чаши, при этом геометрические параметры полуфабриката и окончательной заготовки связаны соотношениями

7°50°;

78°89°,

где D₁ и D₂ - внутренний диаметр чаши в зоне торца стенки соответственно у полуфабриката и окончательно сформированной заготовки;

и - углы конусности внутренней поверхности кольцевого выступа окончательно сформированной заготовки соответственно в зонах: примыкающей ко дну чаши и торцевой.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении автомобильных колес и им подобных изделий.

Известен способ изготовления изделий типа колес, включающий подготовку исходной заготовки, формообразование промежуточного полуфабриката в виде чаши, образование кольцевого выступа и отростка на дне чаши, формовку на чаше реборды и дисковой части с рельефом, формирование обода и другой реборды из кольцевого выступа, а также термическую и механическую обработки (Патент РФ №2063838, кл. В 21 К 1/28, публ. 1996 г.).

Недостатком этого способа является сложность штамповой оснастки, а также низкая производительность из-за необходимости выполнения большого числа технологических переходов обработки давлением.

Известен способ изготовления изделий типа колес, включающий подготовку исходной заготовки, формообразование промежуточного полуфабриката в виде чаши с фланцем на торце стенки и кольцевым выступом на внешнем торце дна, окончательное формирование заготовки с образованием одной реборды путем деформирования фланца на стенке чаши и другой реборды - раздачей на конус кольцевого выступа, термическую и механическую обработки (Патент РФ №2069473, кл. В 21 К 1/28, публ. 1996 г.).

Недостатком известного способа являет высокая стоимость производства при изготовлении малых партий колес, что особенно существенно для спорта высших достижений (автомобили “Формулы-1” и им подобные).

Предлагаемый способ изготовления изделий типа колес включает подготовку исходной заготовки, формообразование промежуточного полуфабриката в виде чаши с фланцем на торце стенки и кольцевым выступом на внешнем торце дна. Затем окончательно формируют заготовку с образованием одной реборды путем деформирования фланца на стенке чаши и другой реборды - раздачей на конус кольцевого выступа. После чего ведут термическую и механическую обработки.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что при формообразовании промежуточного полуфабриката фланец на стенке образуют путем увеличения ее толщины у торца при постоянных диаметральных размерах с внутренней стороны. При окончательном формировании заготовки реборду на стенке образуют раздачей последней изнутри, по крайней мере, в зоне ее торца, а при формировании реборды из кольцевого выступа раздачу ведут с углом конусности внутренней поверхности последнего в торцевой зоне большим, чем угол конусности в зоне, прилегающей ко дну чаши. Геометрические параметры полуфабриката и окончательно сформированной заготовки связаны соотношениями:

7°50°;

78°89°;

где:

D₁ и D₂ - внутренний диаметр чаши в зоне торца стенки соответственно у полуфабриката и окончательно сформированной заготовки;

и - углы конусности внутренней поверхности кольцевого выступа окончательно сформированной заготовки соответственно в зонах: примыкающей ко дну чаши и торцевой.

Технический результат предлагаемого изобретения: получение универсальных заготовок для широкой гаммы форм и размеров автомобильных колес. Это позволяет значительно уменьшить стоимость изготовления колес малыми партиями.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где показаны:

на фиг.1 - формообразование промежуточного полуфабриката;

на фиг.2 - окончательное формирование заготовки.

Пример

Изготавливалось спортивное колесо размером 13"×19" из сплава системы магний-литий. Исходная заготовка 1 размерами 500 мм × 110 мм, массой 40 кг нагревалась и укладывалась в полость штампа 2 с выталкивателем 3 и пуансоном 4. Прикладывалось деформирующее усилие и образовывали промежуточный полуфабрикат в виде чаши высотой H=400 мм, внутренним диаметром D₁=465 мм. Воздействием осевого усилия на открытый торец стенки 5 чаши формируется фланец 6 толщиной S=25 мм, сохраняя диаметр D₁ постоянным. При этом на внешнем торце дна 7 образовывали кольцевой выступ 8.

При окончательном формировании заготовки реборду 9 на стенке образуют раздачей последней изнутри в зоне ее торца до диаметра D₂=476 мм, что позволило получить диаметр наружной реборды D₂+2S526 мм. При соприкосновении торцом 10 утолщенной части пуансона 11 и частью 12 последнего соответственно с ребордой 9 и утолщением 13 при переходе стенки 5 в дно 7 продолжили формирование заготовки. Последнюю перемещали вдоль оси, деформируя кольцевой выступ 8 раздачей на конус с углами конусности внутренней поверхности: в зоне, примыкающей ко дну, =34°, а в торцевой зоне =85°; до упора 14 с углом конусности =30°. При этом металл смещается в радиальном направлении, образуя утолщенную реборду 15 с наружным диаметром D₄=528 мм. После чего вели термическую и механическую обработки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет за счет увеличения ширины реборд на окончательно сформированных заготовках обеспечить групповую механическую обработку малых партий колес. Это существенно снижает стоимость их изготовления.