Горячекатаный профиль для обода колеса пневматических шин

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть испрльзовано при изготовлении облегченных профилей типа рбодов колес грузовых автомобилей, прицгпов тракторов. Цель изобретения - снижение металлоемкости профиля и улучшение технологичности его изготовления - достигается конфигурацией профиля, имеющего центральный участок синусоидального профиля с расстоянием между вершинами смежных выступов В, (0,29...0.67)В, где В - длина развертки центрального участка , и амплитудой А (0,5.. .3,67)h,. где ,h. - толщина полотна центрального участка. Указанные параметры обеспечивают высокую технологичность при прокатке, правке и завивка профиля и позволяет снизить его металлоемкость ва счет возможности j Me.HbmeHHH толщины полотна центрального участка. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1435330 А1 (51) 4 Б 21 В 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4218605/31-02 (22) 08.01.87 (46) 07.11.88. Бюл. М 41 (71) Днепропетровский металлургичес« кий институт им.Л.И.Брежнева (72) В.В.Чигиринский, В.И.Деревянко, Г.Ф.Кулагин, Н,И.Беда, И.П.Немировский, А.В.Маякин, В,Д.Куцыгин, Е.С.Романов, А.Г.Слепынин, Е.В.Курец, В.T.Шевцов, И.В.Зайченко, В.С.Махнин и Г.И.Леготкин (53) 621.771.261.06(088.8) (56) Балабин И.В. Исследование и рассчет напряженного состояния ободов колес грузовых автомобилей. Автомобиль° ная промышленность, 1970, 11 2, с.1720.

Авторское свидетельство СССР

11 1136863, кл. В 60 В 21/)0, 1984. (54) ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ ПРОФИЛЬ ДЛЯ ОБОДА

КОЛЕСА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении облегченных профилей типа ободов колес грузовых автомобилей, прицепов тракторов. Цель изобретения — снижение металлоемкости профиля и улучшение технологичности его изготовления — достигается ко i» фигурацией профиля, имеющего центральный участок синусоидального профиля с расстоянием между вершинами смежных выступов В< = (0,29...0.67)В, где

 — длина развертки центрального участка, и амплитудой А = (0,5...3,67)h, где .h. — толщина полотна центрального участка. Указанные параметры сбеспе- с

Щ чивают высокую технологичность при прокатке, правке и завивка профиля и позволяет снизить его металлоемкость за счет возможности уменьшения толщи- С ны полотна центрального участка. 2 ил.

1435330

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении облегченных профилей типа ободов колес грузовых автомобилеи, прицепов и тракторон.

Целью изобретения является снижение металлоемкости профиля и улучшение технологичности его изготовления.

На фиг.1 изображен профиль для обо"10 да колеса пневматических шин, поперечное сечение; на фиг.2 - фрагмент центрального синусоидального участка профиля.

Профиль состоит из неотъемной Gop- 15 товой закраины 1, посадочной полки 2, переходного участка 3, прилегающего к посадочной полке., центрального участка 4, ограниченного верхней и нижней поверхностями синусоидальной.формы, 2р на котором расстояние В = (0,29-0,67)B, где В, — кратчайшее расстояние между вершйнами смежных выступов синусоиды на одной поверхности; В длина развертки центрального участ- 25 ка 4, Амплитуда синусоидальной поверх ности А =(0,5-3,67)h,где h - толщина участка 4, Центральный участок 4 с другой стороны сопряжен со ступенькой 5, за которой расположено прямо- 30 линейное полотно 6, переходящее затем в замочную часть 7.

Соотношения синусоид обеспечивает значительное. улучшение технологичности горячекатаного профиля и сниже ние металлоемкости, Из-за синусоидальной формы центрального участка длина горизонтальной проекции профиля уменьшается, что снижает давление металла на валки и делает. процесс 4р прокатки более устойчивым, Выбранные параметры делают поперечную волну достаточно редкой и глубокой, что значительно ужесточает ее в продольном направлении. Продольные дополни- 45 тельные напряжения, возникающие при выходе из очага деформации в процессе прокатки, не могут принести к потере продольной устойчивости тонкостенной полосы, и таким образом устраняется возможность прокатного брака по продольной волне. В колесном производстве достигается обратный эффект — более. тонкостенный профиль с увеличенными параметрами синусоид н поперечном направлении является менее жестким, что снижает энергетические затраты при правке и завинке. При этом выбранные соотношения синусоид позволяют в процессе правки и завивки полностью выправить синусоидальный центральный участок н цилиндрическую обечайку обода колеса с ровной поверхностью и размерами готового изделия. Таким образом, с одной стороны эффект поперечной волны при выбранных соотношениях позволяет устойчиво осуществлять массовую прокатку более тонкостенных профилей, а с другой — снизить энергетические затраты на гибочных операциях в ко-. лесном производстве и устранить такой брак, как частичное удлинение про-, филя.

Соотношения по параметрам синусоид выбраны из следующих соображений.

Должен быть сохранен эффект волнообразности профиля, т.е. высокая его технологичность при прокатке. При этом, чем больше расположено на центральном участке выемок и выступов, тем эффект волны больше, В пределе, когда центральный участок профиля представляет ровную поверхность,,этот эффект равен нулю. При прокатке профилей 7,0-20-03, 7,58-20-0,3, 0,8-20-03

8,5В-20-03 на внутренней поверхности профиля выполняется 5-6 выемок и расстояние между вершинами выступов находится в пределах 0,17-0,20 общей ширины центрального участка. Это был бы, очевидно, оптимальный вариант для технологичной прокатки профилей, если бы не потеря устойчивости полосы на выходе из валков (продольная волна, скручивание и серпение полосы) при прокатке более тонкостенных профилей, Более редкая и высокая поперечная волна характеризуется большим разбросом металла относительно поперечной оси инерции, что увеличивает момент инерции и, следовательно, жесткость чрофиля в продольном направлении, При большем количестве впадин и выступов профиль имеет высокую жесткость в поперечном направлении, и и процессе правки и завивки он почти не подцается выравниванию н гладкую обечайку.

Таким образом, осуществляют две взаимно противоположные тенденции н формировании параметров синусоид. Из них определяют оптимальные пределы изменения расстояние между выступами и глубиной выемок. С учетом продольной жесткости центрального участка профиля количество выемок не должно превышать для широких профилей 3 и 5, а от1

1435330 ношение расстояния между вершинами выступов к ширине полотна центрального участка должно быть не менее 0,29.

В этом случае достигается с прокат5 ной точки зрения максимальный технологический эффект при деформации. 3а счет снижения жесткости в поперечном направлении улучшаются условия правки и завивки в колесном пронзвоцстве. От-1п мечается устойчивый процесс правки, что позволяет добиться качественного выпуска готовой продукции. Для узких профилей количество реализуемых выемок должно быть не менее 1,5, что со- 15 ответствует отношению не более 0,67, В данном случае еще существует. достаточный эффект поперечной волны, а продольная жесткость является большой.

Условия правки и завивки при этом являются наиболее благоприятными.

Дальнейп ее увеличение отношения более

0,67 ведет к тому, что технологические возможности профиля при прокатке резко ухудшаются sa счет ухудшения ки-25 нематических условий течения металла, При выборе соотношения по глубине выемок необходимо учитывать те же факторы, что для выбора параметра Б,т, Для надежной правки и раскатки профи- чп ля в поперечном направлении жесткость центрального участка должна быть опти .мальной. Она определяется слоем металла, который находится между вершинами выемок. наружной и внутренней поверхностей профиля. С утонением этого слоя жесткость уменьшается, и в пределе, когда толщина этого слоя равна нулю, жесткость оказывается оптимальной для обеспечения правки и раскат- 40 ки в условиях колесного производства.

Такое голожение определяется тем, что вершины выемок синусоид со стороны верхней и нижней поверхностей должны находится на одной линии. Эта линия проходит параллельно огибаюшим, проведенным через вершины выступов синусоид со стороны обеих указанных поверхностей, С учетом сказанного, значение амплитуды синусоид poJDIIHQ cocTBBJIRTb не менее 0,5 толщины облегченного полотна центрального участка, Толщина полотна центрального участка по соображениям коррозионной стойкости должна быть не менее 3 мм.

Максимальное соотношение амплитуды и толщины полотна определяется углом загиба в вершинах синусоид, образованных ° верхней и нижней поверхностями центральной части обода. Этот угол не

О должен превьппать 30 . Увеличение этого угла более 30 значительно ухудшает условия правки и завивки, ухудшаются характеристики колеса. С большими углами загиба происходит в большей степени наклеп металла. что снижает его пластичность. Возникающие при этом остаточные напряжения суммируются с рабочими напряжениями и могут быстро достигать критического значения и привести к разрушению обода. В то же время существующий опыт правки и завивки горячекатаных профилей показывает, что при углах загиба полотна до 30, при массовом производстве, о эти операции осушествляются устойчиво, не снижая прочностные характеристики обода. Принимая это во внимание, и с учетом существующих длин центральной части обода и количества выбранных выемок синусоид со стороны нижней поверхности, отношение амплитуды к толщине полотна I„олжно быть не более 3,67, Толщина центрального участка 4 должна составлять 0,50-1,0 толщины переходного y" àñòêà 3, прилегающего к посадочной полке 2. Пределы выбра- ны исходя из конструктивных парамет ров волнообразного полотна, Учитывая, что в предельном случае вершины выемок со стороны верхней и нижней поверхностей должны находиться на одной линии и что толщина переходного участка от посадочной полки к центральному участку для ободов грузовых автомобилей выполняется не более 6 мм, а минимальная толщчна центрального участка равна 3 мм, то их отношение можно принять за минимальный предел.

В этом случае вершины выступов синусоид волнообразног0 центрального участка в поперечном сечение не вьгходят за контуры полотна цилиндрической конструкции, являющегося продолже" нием переходного участка 3 и равного его толщине (фиг.2). Максимальный предел связан с конструкцией центрального участка, выходящего вершинами за пределы указанного контура. При этом, чем больше амплитуда волны,тем больше рассматриваемое отношение, тем меньше возможное снижение размеров обода вследствие частичной раскатки волнообразного центрального участка профиля. Полученный обод, при извест1435330 ка указанного профиля позволяет снизить его металлоемкость на 5-9% и дать значительный экономический эффект в народном хозяйстве, Аналогичный эффект может быть достигнут на профилях 7,5-20-03, 8,020-03, 8,5-20-03 и другие, в конструкции которых входит синусоидальный центральный участок, Формула и э о б р е т е н и я

Составитель Б,Бейнфест

Техред И,яндык Корректор М.Максимишинец

Редактор О.Головач

Заказ 5587/9

Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственногс комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

I ной технологии, позволяет снизить металлоемкость колеса.

I! р и м е р, Для ободов колес грузового автомобиля. ЗИЛ-130 производит5 ся горячекатаный профиль 7,0-20-03 с синусоидальным центральным участком по техническим условиям с массой одного метра 11,4 кг. Применение предлагаемого технического решения позво- )0 ляет снизить металлоемкость профиля эа счет уменьшения длины центрального участка и толщины центрального участка.

Для указанного профиля длина центрального участка уменьшается на 5,9 мм 15 при длине полотна готового профиля

93,01 мм. Толщина центрального участка должна быть при заданных соотношениях в пределах 3,0-5,0 мм. При реально выполнимой на существующем обо- 20 рудовании толщине полотна 3,4 мм амплитуда синусоидальной поверхности равна 1,7 мм (отношение амплитуды к толщине полотна готового профиля 0,5).

Расстояние между вершинами синусоид 25 выполняется равным 62,3 мм (отношение расстояния между вершинами к длине синусоидальной поверхности 0,67).

Такая конструкция центрального участГорячекатаный профиль для обода колеса пневматических шин, состоящий из бортовок закраины, посадочной полки, замочной части и центрального участка, наружная и внутренняя поверхности которого в поперечном сечении выполнены в ниде синусоид, о т л и— ч г ю шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости профиля и улучшения технологичности его изготовления, центральный участок профиля выполнен с амплитудой, равной

0,5...3,67 его толщины, а расстояние между вершинами синусоид составляет

0,29„..0,.67 длины синусоидальной поверхности.