Диск колеса

Полезная модель относится к области транспорта и может быть использована при изготовлении дисков колес самолетов, легковых автомобилей и др. 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 выжимания с кристаллизацией под давлением (ЛВКД). При этом, он снабжен покрытием из электроплавленных окислов, образованных в режиме микроплазменного оксидирования. Диск колеса может быть выполнен из сплава на основе алюминия с толщиной стенки на 20÷30% меньшей, чем у серийного, или из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом, весом, не превышающим вес серийного диска колеса, или из сплава на основе магния. Использование полезной моделм позволяет снизить расходы на материалы при изготовлении дисков колес, снизить трудоемкость изготовления и удешевить изделия с использованием таких дисков.

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.

Так, например, отливки из алюминиевого сплава АЛ19 по ГОСТ 2685-75 имеют следующие механические свойства (T₅): _в=334 МПа, =4%, а аналогичный по хим. составу деформированный алюминиевый сплав Д20 (Т₆) имеет: _в=400 МПа и =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.

Отливки из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом, изготовленные по серийной технологии, имеют _в=500÷800 МПа и =10÷12%, при выполнении диска способом ЛВКД _в возрастает до 750÷1000 МПа, а - 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.

Литой магниевый сплав МЛ5 (Т₅) имеет: _в=250 МПа, =9%, а аналогичный по хим. составу деформированный магниевый сплав МА5

имеет: _в=300÷330 МПа, а =14%. Эти свойства могут быть получены и у литого металла, изготовленного способом ЛВКД.

Для повышения коррозионной стойкости и износостойкости диск снабжен покрытием из электроплавленных окислов, образованных в режиме микроплазменного оксидирования. Например, покрытие из Аl₂О ₃ 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%, Si1%, AI - 2,0÷3,0, Fe - ост.

Вес чугунного диска не превышает вес серийного диска, выполненного из алюминиевого сплава.

Диск состоит из обода 1, спиц 2, ступицы 3, и микроплазменного покрытия 4 из Аl₂О₃ .

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.

1. Диск колеса, изготовленный цельнолитым, отличающийся тем, что он 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).

2. Диск колеса по п.1, отличающийся тем, что он снабжен покрытием из электроплавленных окислов, образованных в режиме микроплазменного оксидирования.

3. Диск колеса по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он выполнен из сплава на основе алюминия с толщиной стенок на 20÷30% меньшей, чем у серийного.

4. Диск колеса по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он выполнен из алюминиевого чугуна с шаровидным графитом, весом, не превышающим вес серийного диска колеса, изготовленного из алюминиевого сплава.

5. Диск колеса по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он выполнен из сплава на основе магния.