Спосіб виготовлення диска колеса

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение в производстве полых деталей с различными отверстиями и рельефами, например, диска колеса. К изготовлению дисков колеса предъявляются повышенные требования к обеспечению точности и стабильности всех параметров от упомянутых отверстий до геометрии самого диска. Отклонение геометрических размеров от пределов допуска после вытяжки и последующего формирования отверстий в результате неравномерного распределения напряжений по стенкам диска приводят к появлению радиального биения, что недопустимо в процессе эксплуатации диска в составе колеса автомобиля. Известен способ изготовления диска, заключающийся в том, что листовую заготовку подвергают вытяжке с получением полого полуфабриката и пробивкой отверстий в донной части для крепления колеса, после чего на внутренней поверхности стенок на участках, непосредственно прилегающих к самим отверстиям, наносят макрорельеф в виде чеканки. Такое дополнительное деформирование участков внутренней поверхности необходимо для компенсации напряжений, появляющихся в процессе вытяжки и пробивки отверстий и формирования их профиля, которые могут привести к пластическим деформациям и искажениям геометрических размеров и диска и отверстий [1]. Однако локальность такого рельефа вокруг отверстий не может исключить или существенно снизить радиальное биение диска, которое неизбежно появляется при пробивке отверстий в донной части и последующем формировании их профиля во время повторной вытяжки. Цель изобретения - обеспечение точности и стабильности геометрических параметров диска колеса. Достигаемый при этом технический результат заключается в предотвращении радиального биения диска. Поставленная цель достигается тем, что по способу изготовления диска колеса путем вытяжки полого полуфабриката, пробивки в донной части отверстий для крепления колеса и формирования их профиля, а затем образования на внутренней поверхности полуфабриката рельефа, согласно изобретению, рельеф образуют на боковой стенке внутренней поверхности полого полуфабриката между отверстиями в виде продольных ребер переменной высоты, увеличивающейся к открытому торцу полуфабриката путем вытяжки с неравномерным в окружном направлении утонением. Заявляемые технологические операции и их последовательность обеспечивает перераспределение растягивающих напряжений по стенкам внутренней поверхности и их полная компенсация, приводящая к снижению радиального биения диска. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен диск, вид сверху с нанесенными (согласно способу) макрорельефом на участках внутренней поверхности стенок между отверстиями; на фиг. 2 - штамп для вытяжки на позиции формирования профиля отверстия и нанесения рельефа; на фиг. 3 и 4 сравнительные графики замеров радиального биения в зонах отверстий и между ними на стенках диска, изготовленного по способу без нанесения рельефа и по предлагаемому способу. Диск колеса изготавливают следующим образом, На первой позиции листовую заготовку подвергают глубокой вытяжке с получением полого полуфабриката 1 типа стакана и пробивке в донной части отверстий 2 для крепления колеса. После этого диск передается на вторую позицию, где выполняют операцию вырубки центральной части 3 дна диска и далее на следующей позиции на штампе (фиг. 2) осуществляют формирование профиля отверстий, например, конического 4, а также формирование конструктивных углублений 5 и рельефов в зоне отверстий 2. На этой же позиции тем же штампом одновременно выполняется пуансоном 6, закрепленным на верхней плите 7, при его взаимодействии с матрицей 8, смонтированной на нижней плите 9, формирование на внутренней боковой стенке 10 на участках II, IV и VI (фиг. 1) между отверстиями рельефа в виде продольных ребер 11, параллельных образующей стенок с сечением переменной высоты. Последняя увеличивается от донной части к открытому торцу полуфабриката за счет вытяжки с неравномерным в окружном направлении утонением. Для этого полую заготовку укладывают на матрицу 8 и перемещают пуансон 6 с нанесенными на его поверхности тремя зонами макрорельефа, представляющие собой продольные пазы. Также переменной высоты и формирование ребер в зонах II, IV, VI осуществляется уменьшением зазора между пуансоном и матрицей за счет уменьшения внутреннего радиуса матрицы на участках, формирующи х макрорельеф на стенках диска. Переменная высота продольных ребер предотвращает "затекание" металла и вытягивание стенок по высоте на этих участках. Пример выполнения способа. Вытяжке подвергали две партии листовых заготовок из 5-ти штук каждая из стали 20 кп, δ =3 мм. После глубокой вытяжки, прибивки 3-х отверстий для крепления колеса и центральной части дна, на дисках второй партии одновременно с формированием конического профиля крепежных отверстий на вытяжном штампе (фиг. 2) на участках II, IV и VI вн утренних боковых стенок между отверстиями наносили путем вытяжки продольные ребра величиной до 10% толщины, параллельные образующей стенок с сечением, увеличивающимся к открытому торцу диска от 0 до 0,4 мм. После нанесения макрорельефа обе партии изготовленных дисков подвергали испытанию на стенде с целью определения радиального биения на участках I—VI. Показания снимали с помощью индикатора часового типа. Данные замеров переведены на графики (фиг. 3 и 4). Сравнение показаний индикатора на соответствующи х участках дисков, изготовленных по известной и предлагаемой технологиям, показало, что радиальное биение в зонах II, IV, VI, снизилось в среднем на 10-15%, что обеспечивает точность изготовления таких деталей.