Способ изготовления железнодорожных колес

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5051963/27 (22) 14.07.92 (46) 30.1293 Бюл. Na 47-48 (71) Выксунский металлургический завод (72) Конышев АА; Антипов Б.Ф„Королев СА; Тарасова ВА; Валетов М.C„80 a AM. Яндимиров АА (73) Выксунский металлургический завод (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЪ|Х КОЛЕС (57) Использование: обработка металлов давлени(19) RU (11) 2004989 С1 (51) 5 321 К1 28 ем, в частности подготовительные операции при производстве колес из непрерывно-литых заготовок Сущность изобретения осуществляют надрезку слитков до размера 0,63 — 1.0 диаметра отверстия ступицы Производят ломку слитка в местах подрезки на заготовку. Осадку заготовки ведут с образованием на нижнем ее торце центральной конической шейки Диаметр меньшего основания шейки при осадке получают не более 1,0 диаметра отверстия ступицы 5 зп ф-лы, 3 ил.

Ь|

Ф

Ф

Са Ф

OC и

2004989

Изобретение относится к обработке металлов давлением. в частности к технологии изготовления цельнокатаных железнодорожных колес, а именно к подготовительным операциям осадки при производстве колес из непрерывно-литых заготовок.

Известен способ изготовления железнодорожных колес, в соответствии с которым надрезку слитков осуществляют до диаметра ступицы готового чернового колеса, а осадку и раэгонку ведут с образованием у них центральных конических шеек, у которых диаметр меньшего основания ра вен диаметру ступицы колеса, При использовании этого способа, направленного на повышение эффективности операции надрезки слитков, производят надрезку до размера диаметра ступицы чернового колеса, т,е. до 270 мм. Применительно к технологии производства колес из непрерывно-литых заготовок этот способ приводит к 100 -ному ремонту заготовок по дефекту "грибовидная шейка", Это связано с более дисперсной структурой непрерывно-литых заготовок, Заготовки с такими дефектами, в соответствии с технологической инструкцией, подвергают ремонту огнем для удаления "грибовидности".

Использование заготовок с шейками диаметром 270 мм, отремонтированными огнем, приводит к появлению на торце и боковой поверхности ступицы дефектов браковочного признака в виде растрескивания. Дефект связан с резким снижением горячей пластичности заготовки в зоне огневого ремонта, Таким образом, основной недостаток способа, который не позволяет применить его при производстве колес иэ непрерывнолитых заготовок, — это дефекты ступицы браковочного признака в виде трещин ,вследствие низкой горячей пластичности заготовок в зоне их огневого ремонта, Ремонт на станках таких дефектов приводит также к браку колес по длине ступицы, Целью изобретения является разработка технологии изготовления железнодорожных колес, обеспечивающей симметричный характер течения зоны осевой химической неоднородности относительно вертикальной оси заготовки при отсутствии трещин браковочного признака на ступице колеса.

Техническии результат достигается тем, что надрезку штанг (слитков) осуществляют до размера 0,63-1,0 диаметра отверстия

° ступицы, а деформацию заготовки ведут с образованием на нижнем ее торце центральной конической шейки, у которой диаметр меньшего основания не более 1,0 диаметра отверстия ступицы. Одним иэ вариантов использования технического решения является случай, когда диаметр меньшего основания центральной конической полости равен диаметру шейки исходной заготовки.

При технологическом процессе, при котором деформация заготовки состоит из предварительной и окончательной осадки на раздельных агрегатах, образование центральной конической шейки на нижнем торце заготовки ведут в процессе предварительной ее осадки.

Образование центральной конической шейки в процессе предварительной осадки позволяет центрировать заготовку перед окончательной осадкой и разгонкой на нижней осадочной плите по центральной конической шейке, причем диаметр меньшего основания конической шейки равен диаметру. меньшего основания конической полости.

Одним из вариантов использования технического решения является совмещение предварительной и окончательной осадки в одну операцию, причем диаметр меньшего основания центральной конической полости нижней осадочной плиты равен диаметру шейки исходной заготовки. Центровку заготовки перед ее осадкой осуществляют

30 по шейке на нижней осадочной плите, Вариант технического решения наиболее целесообразен для изготовления колес из непрерывно-литых заготовок, Центрирование заготовки на нижней

35 осадочной плите 3 (диаметр меньшего основания центральной конической полости равен диаметру шейки исходной заготовки) позволяет совместить операции предварительной, окончательной осадки и разгонки в одну операцию. что существенно упрощает технологический процесс, Способ поясняется фиг.1-3.

На фиг,1 изображена исходная заготовка после надреэки комплектной штанги на

45 слиткораэрезном станке v. ломки по месту надрезки. Надреэку штанг осуществляют до диаметра шейки (d i) 0,53- i,0 диаметра отверстия ступицы (б,>,,), т.е. d< = 0,63 — 1,0 doc, Выбранный интервал размеров шейки прак50 тически исключает возможность получения грибовидных шеек в процессе ломки на заготовки.

Перед операцией осадки исходную заготовку устанавливают на нижнюю осадочную плиту с центральной конической полосгью (см, фиг,2), причем шейку заготов.ки совмещают с центральной конической полостью. Осадку заготовки ведуг с образованием на нижнем ее торце центральной конической шейки, у которой диаметр мень2004989

При надрезке на заготовки до величины более 1,0 диаметра отверстия ступицы увеличивается вероятность перехода зоны огневого ремонта заготовки с пониженной горячей пластичностью на торцевую поверхность ступицы, а следовательно и брака колес по трещинам на торцевой поверхности ступицы.

Максимальное значение диаметра конической шейки заготовки равно 1,0 диаметру отверстия ступицы. При увеличении диаметра меньшего основания конической шейки более 1,0 диаметра отверстия ступицы зона пониженчой горячей пластичности (при огневом ремонте шейки} в процессе осадки будет увеличиваться до значения более 1,0 диаметра отверстия ступицы, а слеФормула и зоб рете н и я, которой создают условия для получения

1, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗ-. симметричного характера течения зоны

НОдОРОЖНЫХ КОЛЕС преимущественно осевой химической неоднородности отноиз непрерывнолитых заготовок, включаю- сительно вертикальной оси заготовки пущий надрезку непрерывнолитых слитков, тем центрирования заготовки по шейке на на заготовки, ломку их в местах.надрезки с 55 нижней осадочной плите с центральной кообразованием шейки. деформацию заго-. нической полостью, формовку и прокатку товки с получением на ее нижнем торце колеса,.отличающийся тем, что надрезку центральной конической шейки, включаю- слитка осуществляют до диаметра шеики, щую предварительную осадку. окончатель- составляющего 0,63 - 1,0 диаметра отверНую осадку и разгонку заготовки, при;стия ступицы колеса, при этом диаметр щего основания не более 1,0 диаметра.отверстия ступицы (см. фиг,2). 8 процессе осадки заготовки (с отношением Н„, равным

1.67) при ее центрировании по шейке на нижней осадочной плите с центральной конической полостью создаются условия для получения симметричного характера течения зоны осевой химической неоднородности относительно вертикальной оси заготовки.

Ограничение размера шейки при надрезке на заготовки до величины 0,63 — 1,0 диаметра отверстия ступицы вызвано следующим обстоятельством.

При надрезке на заготовки до величины

0,63 диаметра отверстия ступицы даже в случае ремонта ее огнем зона ремонта заготовки, имеющая пониженную горячую пластичность, удаляется в выдавку, а прилегающие к зоне ремонта слои металла удаляются в процессе расточки отверстия ступицы. Надрезка на заготовки диаметром шейки менее 0,63 диаметра отверстия ступицы нецелесообразна, поскольку это приведет к необоснованному снижению производительности слиткоразрезных станков, а также к увеличению вероятности излома штанги в слиткоразрезном станке в процессе ее надрезки. довательно, увеличивается вероятность перевода этой зоны на торец ступицы.

Пример, Для опробования способа были отобраны непрерывно-литые круглые

5 штанги, разлитые на МНЛЗ радиального типа диаметром 360 мм из электропечной стали. Штанги длиной 2600 мм надрезали на слиткоразрезных станках на заготовки. Диаметр шеек при надрезке на заготовки со10 ставлял 115, 120, 150, 190 и 185 мм. После ломки надрезанных штанг на заготовки их нагревали в кольцевой печи на боковой поверхности до температуры 1250 С. Перед предварительной осадкой заготовки уста15 навливали на нижнюю обжимную плиту с центральной конической полостью. Диаметр меньшего основания центральной конической полости составлял 190 и 195 мм.

В результате промышленного опробо20 вания способа получены следующие результаты: минимальный брак по трещине ступицы на торцевой ее поверхности получен при размерах шейки непрерывно-литых заготовок 0,63 — 1,0 диаметра отверстия

25 ступицы; при увеличении диаметра шейки более 1,0 диаметра отверстия ступицы (195 мм) с последующим ремонтом шеек огнем процент брака. колес по трещине ступицы составил 10 ; при уменьшении диаметра

30 шейки менее 0,63 диаметра отверстия ступицы наблюдались случаи излома шейки в станке, что не позволяет рекомендовать уменьшение диаметра шейки более 0,63 диаметра отверстия ступицы.

35 Кроме того, увеличение диаметра меньшего основания центральной конической полости до размера более 1,0 диаметра отверстия ступицы показало, что в этом случае увеличивается вероятность перехода зоны

40 пониженной горячей пластичности от ремонта шеек огнем на торец ступицы (брак по трещине ступицы составил 2,0 }, что не позволяет рекомендовать для использования такой диаметр.

45 (56) Авторское свидетельство СССР

М 521979, кл.. 8 21 Н 1/04, 1976, @ г. 2

Составитель С.Малай

Техред М.Моргентал Корректор А,Обручэр

Редактор Я,Бер

Заказ 3416

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгор ip, ул.Гагарина, 101

7 2004989 о меньшего основания центральной кониче- разгонки заготовку центруют на нижней ской шейки, образованной в процессе де- осадочной плите по центральной коничеформации заготовки, составляет не более ской шейке, причем диаметр меньшего осдиаметра отверстия ступицы колеса. нования коническои шеики равен

2. Способ по п.1, отличающийся тем, диаметру меньшего основания конической что диаметр меньшего основания цент- полос и

5 ральной конической полости нижней пли- 5 Способ по п,2, отличающийся тем ты равен диаметру шейки заготовки. что предварительную и окончательную

3 Способ по и 2 отличающийся тем осадку совмещают в одну операцию образование центральной конической 10 6. Способ по п,2, отличающийся тем, ш йки на нижнем торце заготовки ведут в что предварительную и окончательную процессе предварительной ее осадки, осадку и рэзгонку совмещают в одну опе4. Способ по п.3, отличающийся тем, рацию. что. в процессе окончательной осадки и