Способ профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к получению осесимметричных деталей методом профилирования . Цель - повышение прочности ободьев путем уменьшения утонения металла в зонах изгиба. Формовку производят в два перехода. На втором переходе одновременно с радиальным перемещением металла заготовки осуществляют подпор основания в радиальном направлении. При этом сжимают основание в направлении, параллельном оси обода Устройство содержит станину, нижний и верхний валы, нижний и верхний профилегибочные ролики, контактные ролики и пакеты тарельчатых пружин Нижний профилегибочный ролик состоит из средней части, жестко установленной на валу, и боковых частей, установленных на скользящих шпонках, закрепленных на переходных втулках Тарельчатые пружины расположены на переходных втулках между средней и боковыми частями нижнего ролика Контактные ролики установлены на верхнем валу с обеих сторон от профилегибочного ролика При движении верхнего ролика вниз взаимодействие конических поверхностей контактных роликов и подобных поверхностей, выполненных на боковых частях нижнего ролика, обуславливает перемещение боковых частей нижнего ролика от периферии к центру ручья, обеспечивая дополнительное смещение элементов заготовки в этом же направлении . 2 с и 2 з.п ф-лы 4 ил w Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 21 О 53/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ( (Л (Л (в

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676412/27 (22) 11.04.89 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (71) Омский политехнический институт (72) И.И,Чемерис (53) 621.981,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1094656, кл, В 21 D 53/30, 1983. (54) СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ

ОБОДЬЕВ КОЛЕС ИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕ СТВЛ ЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к получению осесимметричных деталей методом профилирования. Цель — повышение прочности ободьев путем уменьшения утонения металла в зонах изгиба. Формовку производят в два перехода. На втором переходе одновременно с радиальным перемещением металла заготовки осуществляют подпор основания в радиальном направлении, При этом сжимают основание в направлении, Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для получения ободьев колес.

Цель изобретения — повышение прочности ободьев путем утонения металла в местах изгиба.

На фиг.1 представлено устройство для профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек в начальный момент формоизменения заготовки, разрез по оси; на фиг.2 — то же, в конечный момент формоиз- менения профиля обода, разрез по оси; на фиг.3 — схема предлагаемого способа фор. Ы 1655636 А1 параллельном оси обода. Устройство содержит станину, нижний и верхний валы, нижний и верхний профилегибочные ролики, контактные ролики и пакеты тарельчатых пружин. Нижний профилегибочный ролик состоит из средней части, жестко установленной на валу. и боковых частей, установленных на скользящих шflонкàх, закрепленных на переходных втулках,.

Тарельчатые пружины расположены на переходных втулках между средней и боковыми частями нижнего ролика, Контактные ролики установлены на верхнем валу с обеих сторон от профилегибочного ролика. При движении верхнего ролика вниз взаимодействие конических поверхностей контактных роликов и подобных поверхностей, выполненных на боковых частях нижнего ролика, обуславливает перемещение боковых частей нижнего ролика от периферии к центру ручья, обеспечивая дополнительное смещение элементов заготовки в этом же направлении. 2 с и 2 з.п. ф-лы, 4 ил, мообразования и действующих на полуфабрикат сил для начального момента профилирования; на фиг.4 — схема предлагаемого способа формоиаменения и деистеующия: )» на заготовку сил для fl ромежуточной стадии . в профилирования на втором переходе.

Устройство для осуществления способа содержит станину 1, расположенные на верхнем валу 2 контактные ролики 3 с регулировочными прокладками 4, установленные на радиально-упорных подшипниках 5. верхний профилегибочный ролик 6, а также расположенные на нижнем валу 7 — со1655636 ставной нижний ролик 8, на который установлен полуфабрикат П, переходные втулки

9 со скользящими шпонками 10. пакеты тарельчатых пружин 11, которые регулируются с помощью колец 12 и гайки 13, На первом переходе из цилиндрической обечайки профилируют полуфабрикат с углом наклона боковой стенки относительно оси обода — 35 — 45О, величины радиусов закругления которого превышают, соответственно, в 3-4 раза и в 2,5 — 3 раза значения г и г подобных радиусов закругления окончательного ручья обода, Профиль полуфабриката формуют путем перемещения металла заготовки в радиальном направлении относительно оси обода, причем завышенные значения радиусов закругления позволяют получать его с глубиной ручья, превышающей глубину готового профиля без значительного утонения, что обеспечивает на втором переходе профилирования подпор основания полуфабриката сжимающими усилиями. На втором переходе осуществляют окончательное формообразование ручья обода с заданными геометрическими параметрами путем радиального перемещения металла заготовки. Дополнительно производится сжатие полуфабриката в этом же(радиальном) направлении усилиями с! за счет подпора, возникновение которого обусловлено превышением на 20 — 25% глубины профиля полуфабриката по сравнению с глубиной ручья готового обода.

Одновременно осуществляют сжатие заготовки в направлении, параллельном оси обода усилиями Q, что обуславливает дополнительное перемещение ее элементов от периферии к центру ручья в этом же направлении в процессе профилирования.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом профилирования полуфабрикат П устанавливают на нижний несущий ролик 8. Перемещение верхнего вала

2 вниз обусловливает деформирование заготовки между верхним 6.и нижним 8 .вращающимися роликами, в результате которого осуществляют формирование ручья обода путем перемещения металла в радиальном направлении относительно оси обода. Превышением глубины профиля полуфабриката по сравнению с глубиной готового ручья обеспечивается подпор основания полуфабриката средней частью нижнего ролика в процессе профилирования.

Взаимодействие рабочих коничес.ких поверхностей нижнего 8 и контактных 3 роликов начинается после вертикального перемещения контактных роликов 3. с

55 момента соприкосновения верхнего профилегибочного ролика 6 с полуфабрикатом П, на некоторую величину свободного хода

hh = (0,20...0,25)hz (где hz — глубина ручья готового обода) и оканчивается при достижении требуемой глубины профиля обода. В результате этого взаимодействия боковые части нижнего ролика 8 перемещаются от периферии к центру ручья параллельно оси обода, сжимая пакеты тарельчатых пружин 11 и осуществляя сжатие заготовки и смещение ее участков, расположенных с наружных от зоны контакта верхнего профилегибочного ролика 6 с заготовкой сторон, в этом же направлении. После достижения требуемой глубины профиля верхний вал 2 поднимается вверх и пружины 11 возвращают боковые части нижнего профилегибочного ролика 8 по скользящим шпонкам 10, установленным на переходных втулках 9 вала 7, в исходное положение, Регулировка пакетов тарельчатых пружин 11 производится с помощью колец 12 и гайки 13, заворачиваемой на концевой участок с резьбой переходной втулки 9. Величина свободного хода ЛЬ контактных роликов 3 регулируется с помощью прокладок 4, установленных на верхнем валу 2, Установкой контактных роликов 3 на радиально-упорные подшипники 5 обеспечиваегся значительное снижение износа по коническим рабочим поверхностям контактных роликов 3 и боковых частей нижнего профилегибочного ролика 8.

Дополнительное сжатие заготовки в процессе профилирования в направлении, параллельном оси обода, и подпор основания полуфабриката средней частью нижнего ролика, а также расположение зоны максимального утонения готового ручья на боковой стенке полуфабриката, имеющей после первого перехода незначительное изменение толщины заготовки, ее смещение вдоль этого участка в процессе формообразования на втором переходе обусловливают снижение величины растягивающих напряжений и утонения в зонах радиусных сопряжений обода, создавая оптимальные условия для формовки профиля обода с большой глубиной ручья и малыми радиусами закруглений, Применение способа профилирования и устройства для его осуществления позволяет повысить прочность ободьев в результате снижения утонения металла в зонах радиусных сопряжений и уменьшить расход металла за счет снижения толщины исходной заготовки.

1655636

Формула изобретения

1..Способ профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек, включающий формирование на первом переходе 5 полуфабриката, а на втором — окончательного профиля ручья обода путем перемещения металла заготовки в радиальном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности ободьев путем 10 уменьшения утонения металла в зонах изгиба, на первом переходе формирование полуфабриката осуществляют с углом наклона боковой стенки к оси обода, равным 35 — 45О, а на втором — одновременно с радиальным 15 перемещением металла заготовки прикладывают к стенке, образованной на первом переходе, сжимающие усилия в радиальном и осевом направлениях.

2, Способ по п.1, отличающийся 20 тем, что осевое усилие сжатия осуществляют до момента достижения перемещения торцов на величину. равную 0,2-0,3 заданной глубины профиля.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- 25 с я тем, что подпор полуфабриката в рэдиальном направлении обеспечивают его фор-мовкой с глубиной ручья, превышающей на

20...25;4 глубину и рофил я обода.

4. Устройство для профилирования ободьев колес из цилиндрических обечаек, содержащее станину с установленными на валах нижним несущим и верхним подвижным в вертикальном направлении профилегибочными роликами, ролики с коническими рабочими поверхностями и пакеты тарельчатых пружин, при этом нижний ролик состоит из трех частей, от л и ч а ющ е ес я тем, что верхний ролик жестко закреплен на валу и снабжен цилиндрической частью, средняя часть нижнего профилегибочного ролика установлена на валу жестко, а боковые — с возможностью осевого перемещения и выполнены с конической боковой поверхностью, пакеты тарельчатых пружин расположены между средней и боковыми частями профилегибочного ролика, а ролики с конической поверхностью установлены на верхнем валу по обе стороны от профилегибочного ролика с возможностью взаимодействия с конической поверхностью боковых частей нижнего ролика.

1655636

Составитель Е.Чистякова

Техред M.Moðiåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор M,Toâòèí

Производственно-издательскйй комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2015 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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