ДИСК КОЛЕСА

Полезная модель относится к области транспорта и может быть использована при изготовлении дисков колес автомобилей, самолетов и др.
Известны диски колес, выполненные из листового стального проката отдельных элементов с последующей их сваркой (SU 1797510 A3, В 21 Н 1/00, заявл. 14.11.92 г.)
Недостатками этих дисков являются низкий коэффициент использования материала (КИМ) и низкая коррозионная стойкость.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип заявляемого технического решения, является цельнолитой диск колеса, выполненный из алюминиевого сплава, обод которого получен раскаткой (RU 2101119, B 21 D 22/62, В 21 Н 1/06, В 21 К 1/32 заявл. 18.04.96 г.)
Недостатки известного диска колеса:
- увеличенная трудоемкость из-за необходимости проведения дополнительной операции раскатки;
- большой расход на материалы (на недеформированную часть колеса) вследствие завышенного веса для утолщения стенок отливки из-за низкого качества литого металла (до 30% более низкий предел прочности по ГОСТ, чем у деформированного металла /поковок и проката/, и в 2 и более раз ниже по относительному удлинению).
Целью предлагаемой полезной модели является устранение отмеченных недостатков, а именно - снижение расхода на материалы и устранение операции раскатки.
Поставленная цель достигается тем, что диск колеса, изготовленный цельнолитым, выполнен из беспористого, химически однородного с мелким первичным зерном металла, с механическими свойствами на уровне деформированного металла (поковок и проката), путем литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД).
Выполнение дисков с повышенными механическими свойствами литого материала позволяет уменьшить до 30% толщину стенок дисков,
выполненных из алюминиевых сплавов, при сохранении их конструктивной прочности, и соответственно, снизить расходы на материал и устранить дополнительную операцию раскатки.
5
в
6
в
Так, например, отливки из алюминиевого сплава АЛ19 по ГОСТ 2685-75 имеют следующие механические свойства (T): σ=334 МПа, δ=4%, а аналогичный по хим. составу деформированный алюминиевый сплав Д20 (Т) имеет: σ=400 МПа и δ=10%.
Выполнение диска способом ЛВКД обеспечивает получение литого металла на уровне деформированного и, вследствие этого, вес диска можно уменьшить, сохраняя его конструктивную прочность.
Диск колеса может быть выполнен из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом (ЧЮШ) весом, не превышающим вес серийного колеса, выполненного из алюминиевого сплава.
в
в
Отливки из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом, изготовленные по серийной технологии, имеют σ=500÷800 МПа и δ=10÷12%, при выполнении диска способом ЛВКД σ возрастает до 750÷1000 МПа, а δ - более 12%. В этом случае вес диска, выполненного из алюминиевого чугуна способом ЛВКД, можно даже уменьшить с сохранением конструктивной прочности, а расход на материал диска уменьшить по сравнению с серийным алюминиевым диском более, чем в 10 раз.
Диск может быть выполнен из магниевого сплава.
При выполнении диска колеса из магниевого сплава вес его снижается по сравнению с весом серийных дисков, выполненных их алюминиевых сплавов, в 1,5 раза, и соответственно, снижаются расходы на материал.
5
в
Литой магниевый сплав МЛ5 (Т) имеет: σ=250 МПа, δ=9%, а аналогичный по хим. составу деформированный магниевый сплав МА5
в
имеет: σ=300÷330 МПа, а δ=14%. Эти свойства могут быть получены и у литого металла, изготовленного способом ЛВКД.
2
3
Для повышения коррозионной стойкости и износостойкости диск снабжен покрытием из электроплавленных окислов, образованных в режиме микроплазменного оксидирования. Например, покрытие из АlО защищает литой диск одновременно и от износа и от коррозии.
На фиг.1 изображен диск колеса легкового автомобиля из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом (ЧЮШ), изготовленного способом литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД).
Хим. состав чугуна: С - 3,3÷3,5%, Si≤1%, AI - 2,0÷3,0, Fe - ост.
Вес чугунного диска не превышает вес серийного диска, выполненного из алюминиевого сплава.
2
3
Диск состоит из обода 1, спиц 2, ступицы 3, и микроплазменного покрытия 4 из АlО.
Работа предлагаемого диска не отличается от известного серийного, за исключением более высокой коррозионной стойкости и износостойкости.
Расходы на материал предлагаемого диска снижаются в несколько раз.
Использование полезной модели позволяет снизить расходы на материал при изготовлении диска колеса, снизить трудоемкость изготовления и удешевить изделие с использованием таких дисков.