Использование колесных заготовок различных диаметров для производства железнодорожных колес

Важнейшим условием для получения колес является использование качественной заготовки. При производстве железнодорожных колес в мировой практике применяются непрерывнолитая заготовка диаметром 400 - 450 мм и слитки диаметром 450 – 500 мм. Определяющим является так же способ выплавки стали. На АО «ВМЗ» применяется слиток диаметром 474 мм полученный мартеновским способом. Однако в мировой практике для производства колес основной является непрерывнолитая заготовка.

Главным недостатком применения слитков является наличие прибыльной части, что существенно увеличивает расходный коэффициент металла.

В работе предлагается использовать непрерывнолитую заготовку «Оскольского электрометаллургического комбината» диаметром от 455 мм до 380 мм применительно к условиям АО «Выксунского металлургического завода» (АО «ВМЗ»).

Был произведен сравнительный анализ процесса осадки сплошных колесных заготовок различных диаметров.

В работе выполнено компьютерное моделирование процесса осадки на прессах усилием 19,6 МН, 49 МН и 98 МН.

Осадку заготовок осуществляли диаметрами 455 мм, 430 мм и 380 мм, высота которых составляла 375 мм, 419 мм и 544 мм, соответственно.

В процессе моделирования показано что даже при осадке заготовки диаметром 380 мм процесс происходит устойчиво с отсутствием двойного бочкообразования, зажимов и трещин.

Анализ процесса осадки на всех прессах показал возможность применения колесных заготовок указанных диаметров в том числе и диаметром 380 мм. На Рисунке 1 представлена осадка сплошной заготовки диаметром 380 мм.

1                          2                          3                          4

Рисунок 1 -  Процесс осадки заготовки диаметром 380 мм в Deform 3D

(1 – исходная заготовка, e_h2=16%, e_h3=27,5%, e_h4=65%)

Выполнены так же технологические расчеты деформирования заготовок из слитка и НЛЗ для колес диаметром 957 мм.

 Проанализированы и произведены расчеты калибровки рабочего инструмента для прессов 49МН, 98 МН, колесопрокатного стана и пресса 34,3 МН.

 Расчетами показано, что в условиях АО «ВМЗ» на данных калибровках имеется возможность производить железнодорожные колеса из слитков и НЛЗ указанных диаметров.

Научный руководитель - к.т.н., доц. Романенко В.П.