Способ восстановления цилиндрических деталей

Способ восстановления цилиндрических деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к восстановлению поверхности изношенных цилиндрических деталей, и позволяет повысить срок службы изделия. Для этого на поверхность поршня наносится микрорельеф ромбического профиля с наклоном канавок к образующей под углом 43-47°, причем острые углы ромба направлены вдоль образующей поршня, а глубина канавок находится из определенной зависимости. Деталь устанавливают в цанговые держатели на токарно-винторезном станке, роликовым высадочным инструментом производят высадку металла с юбки поршня и образуют ромбический микрорельеф . 3 ил,,1 табл. (Л сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„39002

А1 (51)4 В 23 Р 6 02

Г

1 "»

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3808348/31-27 (22) 24.09.84 (46) 23.09.87. Бюл. Ф 35 (71) Саратовский институт механизации сельского хозяйства им. М.И.Калинина (72) Ф,Я.Рудик, В.И.Сухоруков, Б,С.Хохлов, А.Л.Шашкин и А.И.Есин (53) 621 ° 923.77(088,8) (56) Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Л.: Машиностроение, 1982, с. 17,38. (54) С1(ОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к восстановлению поверхности изношенных цилиндрических деталей, и позволяет повысить срок службы изделия.

Для этого на поверхность поршня наносится микрорельеф ромбического профиля с наклоном канавок к образующей под углом 43-47, причем острые углы ромба направлены вдоль образующей поршня, а глубина канавок находится из определенной зависимости.

Деталь устанавливают в цанговые держатели на токарно-винторезном станке, роликовым высадочным инструментом производят высадку металла с юбки поршня и образуют ромбический микрорельеф. 3 ил.,1 табл.

133

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам восстановления поршней автотракторных двигателей.

Цель изобретения — повышение срока службы иэделия за счет улучшения условий смазки.

На фиг. ) показан поршень с рельефом; на фиг. 2 — единичная канавка; на фиг. 3 — поэтапная схема формообразования единичной канавки.(а— выдавливание; б — сглаживание; в— механическая обработка), разрез А-А.

Способ осуществляется следующим образом.

15 (3

Ъ

Деталь 1 устанавливается в цанговые держатели на токарно-винтОреэном станке. Роликовым высадочным инструментом производят высадку металла с юбки поршня и образуют ромбический микрорельеф 2.

Для определения максимального количества вытесняемого металла расчет ведется, исходя на фиг. 1.

Рассмотрим ромбы ABCD, А,В,С,D, и

AFA,F, . Обозначим стороны AF,=Ú и

А,В, =а. Тогда площади ромбов А,В„С,D„ и ABCD определяются выражениями

Н

2 я1Н

4(аЬ+Ь )Н, =а Н

2 откуда

Н, Н

b2, 2(— + --) à àI

ЗО (4) д, =а si@23, (1)

Si=(а+?Ь) sin2 Ы. (2) Площадь поверхности, с которой вытесняется металл для формиронания поверхности ромба А,В„ Г,D„ с обеспечением приращения ромбической площадки на величину H (AHr. 2), устраняющей износ поршня (с и п =0,3 мм) и дающей припуски на последующую механическую обработку Н = а „ „ + с „, 2

Я,=Я -S„= ((+2Ь) -ai)sin2d, S> =4 (аЬ+Ь ) s i ï2î/, где o(— угол наклона канавок по отношению к образующей поршня при постоянных а и Ь для получения приращенной поверхности единичной ромбической площадки с максимальным использованием объема перемещаемого металла.

Иэ условия равенства вытесняемого и формирующего объемов металла им ем

V1 =VÕ 3 где V, — вытесняемый объем металла, потребный для формиронания приращения единичной поверхности ромба с условием перемещения половины объема металла на формирование соседних площадок, 9002 2

V — - формирующий поверхность ром2 бической площадки объем металла.

Б2 Н

2 1 i 1 2 з

V = ---- ; Vi=S H где Н1 — глубина канавки, Н = с „ „+ „, — сумма величин износа и припуска на последующую механическую обработку.

Тогда, равенство (4) выражается или, принимая во внимание выражение

По полученной функциональной зависимости (4) можно определить глубину канавки Н, при постоянных величинах Н, а и Ь.

Пример 1. Восстанавливаемый поршень посредством цанговой оснастки устанавливают в патрон и н заднюю бабку токарно-нинторезного станка.

В соответствии с расчетами на оптимальный угол внедрения деформирующего элемента с целью полного оформления приращиваемой площадки, уменьшения усилия деформации эа счет

4р благоприятной направленности перемещаемого металла и с условием улучшения условий смазки сопрягаемых деталей и выноса абразивных частиц смазывающей жидкостью используют режимы, 45 представленные в таблице.

Выдавливание металла производится специальным высадочным инструментом с насечками, выполненными под разными углами к основанию, Установлено, что на формиронание единичной площадки большую роль оказывает угол, под которым воздействуют насечки инструмента на восстанавливаемую поверхность. Оптимальный

55 угол составляет 43-47, Пример 2. Износ юбки поршня двигателя СМД-15 составляет в среднем с „ д =0,3 мм, Для последующей механической обработки поршня потреб1339002

0 у 5-Одб

2-2 5) (2-2 5)2

=0,5-0,7 мм.

Н2

Ь Ь2

40

Примечание

0,2-0,3

200 (двигателя СМД-14) Глубина внедрения деформирующего инструмен17

0 3-0,4 та, мм

0,4-0 5

0,5-0,6

Ширина канавки, мм

2-2,5 но („„,=0,2-0,3 мм, поэтому величина }{„п})инимается постоянной и рассчитывается иэ выражения

}{„= o èj() c"ì о =Ов,3+(Oþ2-0э,3)=

=0,5-0,6 мм

Ширину канавки устанавливают экспериментально с условием обеспечения качественной смазки сопряжения гильза — поршень и повьш)енной транспортирующей способности смазывающей жидкости, b=2-2,5 мм.

Сторона ромба а принимается величиной постоянной и зависит от гарантированного обеспечения заполнения единичной ромбической площадки пеперемещаемым металлом, a=6-8 мм.

Тогда, глубина канавки, потребная для формирования единичной пло20 щадки, равна

1 о } 2 (. ) — — — L — + - 4 †)

à à2 {6 8) (6 8)2

Таким образом, с целью полного и качественного формирования приращенной поверхности при постоянных Н2, а и b необходимо вытеснить металл с глубины 0,5-0,7 мм по телу поршня.

В отличие от известных способов ремонта поршней, предусматривающих нанесение на изношенную поверхность компенсирующего металла аргонно-дуговой или плазменной наплавкой и последующую механическую обработку по заводской технологии, предлагаемый . способ не предусматривает нанесение компенсирующего металла, восстановление ведется за счет использования запаса металла по телу поршня. Восстановление поршня по предлагаемому способу повышает технологичность процесса восстановления, упрочняет поверхность поршня и при этом восстанавливаются все изношенные параметры (поршневые канавки и юбка поршня).

Нанесение на поверхность поршня стро— го ориентированных канавок улучшает смазку сопряжения гильза — поршень и вынос абразивных частиц. о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ восстановления пилиндрических деталей, преимущественно поршней автотракторных двигателей, при кокотором осуществляют пластическую деформацию детали, формируют на ней канавки в ниде ромба с последующей механической обработкой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения срока службы изделия за счет улучшения условий смазки, острые углы ромба направлены вдоль образующей поршня, при этом наклон канавок к образующей выбирают в пределах от 43 до 47, а глубину Н определяют из соотношения где Н = с + с)(— сумма износа порши я M0 ня и припуска на последующую механическую обработку;

Ь вЂ” ширина канавки; а — сторона ромбической поверхности.

30 поршней выбраковано после дефектации по причине сколов, трещин и глубоких рисок, Разброс в соотношении восстановленных поршней наблюдается по причине различных величин изно) 3 3900. .!

1РС Л З».+ЕНИЕ та!эЛИН1,!! (- а

40-50 Э .а!

Puz 7

Фиг. Z

Угол наклона деформирук1щего инструмента, грац

Т ! а

Н: Г1Ш11С й, flOO T×IIÈ11ØÈÕ ! v:l Iес Г111 пемонтнО!"), !>миру мая !!ноша !ка ..ф1р!ляется с нап.1ь!вами, 1 ри этом наблк1дает я слас ..! распределение мета:lла к центру площадки °

11лошадка формируется бо,«!е равномерно. р >1 предел ение металл по

1!!ошадке равномерно.

1339002

Па5тнаст ь поршня аа васстанабледар Р лонаАча канойго йИюрхнать го/ршю полипе о юауии амю

A-A

Прирощенная паАрюаеть

Ш/Ю фиг. 3

Составитель С.Чукаева

Редактор П.Гереши Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Тираж 974, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 4172/11

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4