Способ изготовления кольцевых поковок

 

Использование: обработка металлов давлением, в частности к способам изготовления двубуртных кольцевых поковок, например , дисков автомобильных колес. Сущность изобретения: после осадки заготовки осуществляют предварительное деформирование за два перехода. На первом осуществляют распределение металла заготовки по элементарным объемам, на втором получают полуфабрикат с высотой кольцевого выступа, равной 1,9...3,0 его средней толщины , и диаметром, равным 0,88...0,93 диаметра первой реборды. Формовку второй реборды производят путем отгиба и высадки кольцевого выступа при температуре 160 ±40°С. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

(19) (! I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 J 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) . ., -.4с". !-., . - „","Р Ъ

/ --" „";Ф, - . "- 4)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --»":-:::::, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ления двубуртных кольцевых поковок, например, дисков автомобильных колес. Сущность изобретения: после осадки заготовки осуществляют предварительное- деформирование за два перехода, На первом осуще.ствляют распределение металла заготовки: по элементарным объемам, на втором получают полуфабрикат с высотой кольцевого выступа, равной 1 9...3,0 его средней толщины, и диаметром, равным 0,88...0,93 диаметра первой реборды. Формовку второй реборды производят путем отгиба и высадки кольцевого выстуйа при темпера гуре ,160 +.40 С. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1 (21) 4952159/27 (22) 28.06.91 (46) 15.12.92. Бюл. N 46 (71) Ступинский металлургический комбинат (72) В.M.Êàêðâèí и Е.В.Никонов (56) Авторское свидетельство СССР

М 804158, кл, В 21 J 5/00, 1979, Авторское свидетельство СССР

% 1433611, кл. В 21 J 5/00, 1987, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОКОВОК (57) Использование: обработка металлов давлением, в частности к способам изготовИэобретениеотносится кобработкеме- способ изготовления кольцевых поковок, таллов давлением, в частности к способам заключающийся в предварительном получеизготовления дисков автомобильных колес. нии полой поковки с перемычкой, буртом и . Известен способ получения поковок пу- облоем у другого торца, приложении усилия тем штамповки заготовок высотой, в 1,04- раздачи к торцу ступицй, прошивке пере-

1,08 раза превышающей высоту готовой:. мычки и последующей обрезке облоя, при поковки,прошивкизаготовкисформообра- . этом перемычку на поковке образуют на зованием на внутренней поверхности загорасстоянии от торца ступицы, равном товки симметрично расположенных по T8...2,0îò Toëùèíû поковки взонеступицы, : окружности выступов, с диаметром вписан- а затем производят высадку втброго бурта ной в них окружности, составляющим 0,85-:..:. поковки и прошивку перемычки и обрезку

0,9 диаметра отверстия и раздачей поковки облоя одновременно с раздачей ступицы. с одновременным приложением сжимаю- . К существенным недостаткам указаннощегоусилия к торцу со стороны приложения го способа относится потеря пластической усилия раздачи. устойчивости второго торца штампованного

Основным недостатком способа являет-: полуфабриката, вследствие высокой плася недостаточная высота кольцевого высту- стичности изделий иэ алюминиевых спла. па(0,04-0,08отвысотыготовой,поковки)для; вов при температуре свыше 200 С, что набора второй реборды, что ограничивает: снижает качество изделий из-за несоответ-: возможности его применения. ствия геометрическйх размеров. Другим неНаиболее близким к предлагаемому. достатком является невозможность техническому решению по технической сущ- получения изделий с высокой ребордой, т.к. ности и достигаемому результату является . она регламентйруется высотой кольцевого

1780913

3 выступа, которая равна 1,8-2,0 толщины поковки в зоне ступицы, поэтому увелйчение, высоты кольцевого выступа приводит к увеличению толщины второго торца, т.е. к увеличению припусков на механическую обработку.

Целью изобретения является повышение качества получаемых изделий, преимущественно из алюминиевых сплавов, и. снижение расхода металла за счет уменьшения припуска на механическую обработку.

Поставленная цель достигается тем, что в Способе изготовления кольцевых поковок, например; дисков автомобильных колес, заключающемся *в осадке заготовки, предварительном деформировании для получения поковки с перемычкой, кольцевым выступом, ребордой, и облоем у другого торца и высадкой второй реборды, предварительное деформирование производят за два перехода, причем на первом осуществляют расйределение металла заготовки по. элементарным объемам, на втором получают полуфабрикат с высотой кольцевого выступа, равной,1,9.;.3,0 его средней толщины, и диаметром, равным 0,88...0,93 диаметра первой реборды, причем с целью расширения технологических возможностей формовку второй реборды производят путем отгиба и высадки кольцевого выступа при температуре 160 +40 С.

Технико-экономическйе преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом обусловлены расширением тех нологических возможностей способа путем получения изделий с высокими ребордами, улучшением качества изделий и уменьшением расхода металла на 20-25 за счет уменьшения припусков на механообработку.

На фиг.1 показана форма йервого перехода; на фиг.2 — форма второго перехода, на фиг.3 — форма окончательно изготовленной поковки, где Ор — диаметр реборды; D»â€” диаметр кольцевого вйступа;  — средняя ширина кольцевого выступа; Н вЂ” средняя высота кольцевого выстуйа, Способ осуществляют следующим образом. "" * " :

Деформацию йервого и второго переходов производят известным методом горячей штамповки, прйчем- на втором переходе получают полуфабрикат — полую штампованную поковку с одной ребордой и кольцевым выступом, диаметр которого равен (О;88-0,93) диаметра реборды. а высота (Н) равна (1,9 — 3,0) средней толщины кольцевого выступа. Формовку второй реборды производят при температуре (160 +40) C путем

Ф ю

4 отгиба кольцевого выступа и высадки в специальном штампе.,Пример (конкретное выполнение).

Проводили изготовление дисков колес раз5 мером 5х13 из алюминиевого сплава марки

АВ из прессованной заготовки диаметром

150х340 мм.

Заготовки нагревали до(420-460) С, после чего осаживали в торец на высоту 70 +5

10 мм, после подогрева до температуры (420-:.

460) С проводили предварительную штамповку на гидравлическом прессе усйлием

4,7 тыс.т. Предварительно отштампованные формы нагревали до температуры 42015 460 С, после чего проводили окончательную штамповку полуфабриката с ребордой и кольцевым вйступом, размеры которого равны предельным, средним заявлейным размерам, а также запредельным размерам.

20 Далее штампованные полуфабрикаты нагревали до температуры 160 +40 С, а также проводили эксперимент с нагревом штампованных полуфабрикатов ниже и выше за- явленйых пределов температур..

25 Средняя ширина "В" равна частному от деления площади поперечного сечения кольцевого выступа íà его высоту.

Результаты проведенного эксперимента сведены в таблицу.

30 Как видно из таблицы, при штамповке по способу, выполненному по пп. с 1.2 по 1.6 и 2 2, 2.3, полуфабрикаты имели полное оформление, отсутствовало искажение геометрии. Штампованные поковки дисков ко35 лес полностью соответствовали заданным размерам.

При штамповке полуфабриката по и. 1.1 наблюдалось незаполнение второй реборды ввиду недостаточного объема металла в

40 кольцевом выступе...

При штамповке полуфабриката по и. 1.7 увеличивается припуск на механообработку, что вызываетувеличение объема металла на 12 ввиду увеличения диаметра кольце45 вого выступа.

При штамповке по и. 2,1 на поверхности полуфабрикатов были. обнаружены трещины, что указывает на недостаточную пластичность материала.

50 При.штамповке по и. 2,4 на поверхности полуфабрикатов обнаружены складки, а также деформацйя торца, выводящие изделия в брак.

На всех полуфабрикатах, полученных по

55 способу по авт.св. t+ 1433611, наблюдалось неоформление второй реборды, изгиб торца, Изделия были забракованы.

В результате проведенного эксперимента можно сделать вывод, что предлагае1780913

«»

: Характеристика способа

Результаты эксперимента

Температура йагрева полуфабрикатов под

Формовку

Размеры кольцевдго выступа", мм » »

» »

Предлагаемый способ:

1. Характеристика размеров кольцево»

ro выступа (D,H) .

1,1 Dw 316,5 (Ъ 0,86Dp)

Н 22)6 (Н 2,78)

1.2 D 323,8 (D„ » 0,88рр)

Н. - 27,6 (H 1)ЯВ) 155 C

Незаполнение второй .реборды

135 С

Геометрические размеры йолуфабрикатов соответст- ву(вт чертеву

150 С

1.3 DÄ » 323,8 (Вк - 0 880Р) Н 35,7 (Н 3,003

1.4 ик 342)2 (D„ 0,93Dp) Н 40, 1 (Н. 1,90) 1.5 р 342,2 (D 0,93D ) Н 63,3 (Н 3,00) 1.6 D„» 338 (D„» 0,91Dp) Н 95 (H 2,1В) 1,7 0 349,6 (р 0,950 ) Н 52,1 (Н 2, 10) 2. Характеристика способа по тем» пературе нагрева полуфабри; ката под Формовку

2. 1 D 338 Н 45

То we

150 С

«11»

165 С

«(1»

180 С

«11

Расход металла увеличй(4 " ся на 122

165 С

100 С. Трещины на поверхности полуфабриката

i 20 Ñ

Поверхностных дефектов нет

2.2 То we

200() C

220 С

2.3.То же

2,4 To we

То же

Складка не реборде, де" формация торца

Неоформление второй реборды, изгиб торца, изделие — брак

3» Прототип (авт.св. Р 1433611) 440 С мый способ по сравнению с прототипом об- . отличающийся тем, что, с целью ладает следующими преимуществами: повышения качества получаемых изделий за счет предварительного деформиро- преимущественно из алюминиевых сйлавов вания в два перехода получают полуфабри- и снижения расхода металла за счет умень- " . кат с кольцевым выступом заданных 5,шения припуска на механическую обработразмеров;:: :::.: ку,:предварительное деформирован ив за счет совмещения отгиба кольцевого производят за два перехода;-причем íà Ilep- ... выступа с его высадкой получают полное:, вом осуществляют. распределение металла заполнение второй реборды; - -..: заготовки по элементарным объемам, на за счеттепловой деформации (при темпе- 10 втором получают полуфабрикат с высотой ратуре1601-(40оС)получаютвысокуюустой- кольцевого выступа 1,9...3,0 его средней чивость второго торца., толщины и диаметром 0,88.;.0,93 диаметра

Ф ормула изобретения:. первой реборды.

1. Способ изготовления кольцевых по- ковок, например дисков автомобильных ко- 15: 2. Способ Ilo Il.1, отличающийсяг лес, заключающийся в осадке заготовки, .:; тем, что, с целью расширения технологичепредварйтельном деформировании для ских"возможйостей, формовку второй реполучения полой поковки с перемычкой, борды производят путем отгиба и высадки кольцевым выступом, ребордой и облоем у — кольцевого выступа -при температуре другого торца и высадкой второй реборды, 20 160 1-40 С.

1180913

Редактор А.Бер Заказ 4237 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Состэ витель 8;Каковин

Техред М.Моргентал 1

Корректор П.Гереши