Способ обработки изделий

Способ обработки изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам обработки при нанесении гальванических покрытий на детали типа поршневых колец, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении поршневых колец двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение прочностных характеристик покрытий. Способ обработки поршневых колец включает создание напряженного состояния в кольцах путем разведения концов колец на расстояние определяемое соотношением S=6φR<SP POS="POST">2</SP>H<SB POS="POST">1</SB>Σ<SB POS="POST">N</SB>]/[E<SB POS="POST">2</SB>T<SP POS="POST">2</SP>+4E<SB POS="POST">1</SB>TH<SB POS="POST">1</SB>]+3,112(T-S<SB POS="POST">1</SB>/9,42), где S - расстояние, на которое разводят концы колец

R - радиут колец

H<SB POS="POST">1</SB> - толщина покрытия

σ<SB POS="POST">N</SB> - величина собственных напряжений

E<SB POS="POST">1</SB> - модуль упругости покрытия

E<SB POS="POST">2</SB> - модуль упругости основы

T - радиальная толщина колец

S<SB POS="POST">1</SB> - размер замка в свободном состоянии, и последующее нанесение хромового покрытия при сведенных концах колец. Обработка колец по предлагаемому способу обеспечивает уменьшение уровня напряжений в покрытии, их равномерное распределение по периметру колец и увеличение когезионной прочности покрытий. 2 табл.

(У1)5 С 25 D 5/36 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 iR hq G ë

+ г+4E

S(+ 3 112 (t — — — — )

У

9,42 где S

Е !. „ Ф "

- ; Ф ф :-"==.: СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4469126/27-02 (22) 29. 07.88 (46) 23.10.90. Бюл. К - 39 (71) Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (72) А.Д.Соколов и И.Е.Былина (53) 621. 357. 7; 669. 268 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 82521, кл. С 21 D 7/04, 1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1118717, кл . С 26 D 5/36, 1984, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к.способам обработки при нанесении гальванических покрытий на детали типа поршневых колец и может быть использовано в машиностроении при из-. готовлении поршневых колец двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение прочностных харакИзобр етение относится к способам обработки при нанесении гальванических покрытий на детали типа поршневых колец и может быть использовано в машиностроении при изготовлении поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение прочностных характеристик покрытий.

Предлагаемый способ обработки изделий, преимущественно поршневых колец, включает создание напряженного состояния в кольцах при пластической деформации их поверхности

„„SU„„1601205 A 1

2 теристик покрытий. Способ обработки поршневых колец включает создание напряженного состояния в кольцах путем разведения концов колец на расстояние, определяемое соотношением:

8=(6 н R h, 6Д/ (E

C величина собственных напряжений; Е. — модуль упругости покрытия, Е 2 модуль ppгости основы радиальная толщина колец; S — размер замка в свободном состоянии, и последующее нанесение хромового покрытия при сведенных концах колец.

Обработка колец по предлагаемому способу обеспечивает уменьшение уровня напряжений в покрытии, их равномерное распределение по периметру колец и увеличение когезионной прочности покрытий. 2 табл. путем разведения концов колец на расстояние, определяемое соотношением расстояние, на которое разводят концы колец; радиус колец; толшина покрытия; величина собственных напряжений; модуль $ пругости покрытия модуль упругости основы;

1601205

Опьгг S мм

Напряжение в покрытии

5, МПа

Когеэионная прочность 5

МПа на спинке у замка колец колец

Предлагаемый способ

3 3

12 5

34 7

Известный способ

40 5

39 — радиальная толщина колец;

S1 — размер замка в свободном состоянии, и последующее нанесение хромового покрытия при сведенных концах колец.

Кольца собирают на оправку, причем в зазор замка помещают вставку, ширину S которой вычисляют для конкретНого вида колец по описанному соотношению, что обеспечивает разведение замка кольца на расстояние, необходимое для создания оптимальных неравномерных напряжений в нем перед пластической деформацией.

Пластическое деформирование колец производят путем струйно-абразивной, дробеструйной обработки или зачист" кой щетками или жгутами. Затем извлекают вставку, кольца, замкнутые по периметру, зажимают в оправку и осуществляют нанесение хромового покрьггия. Панесение покрытия может быть осуществлено любым иэ известных способов: гальваническим, плазменным, вакуумным.

Разведение концов колец (замка) на определенное расстояние приводит к сжатию кольца в области спинки, что после нанесения покрытия обусловливает напряжения растяжения по и ериметр у кол ьца .

Выполнение операции пластического деформирования на кольцах, предварительно приведенных в напряженное состояние, дает аналогичное распределение напряжений, Последующее выполнение операции нанесения покрытия при сведенных концах колец, т.е. в напряженном состоянии, противоположном по знаку, приводит к равномерному распределению напряжений по периметру кольца, а расчет расстояния, на которое разводится замок, по укаэанной формуле обусловливает компенсацию напряжений в к ольце или их минимальное значение.

Пример. Обрабатывают кольца

5 диаметром 110 мм, Кольца собирают в пакет на оправку, количество колец в пакете 60 шт. Между концами колец в замке помещают вставку со следующими размерами: ширина 25 мм, что соответствует соотношению для расстояния

S, на которое разводится замок для указанных колец, высота равна радиальной толщине кольца 4-8 мм. Длина вставки равна длине пакета колец на оправке, для данного типа колец 180мм.

В таком положении кольца зажимают в оправке и подвергают струйно-абразивной обработке (САО) . Пластическое деформирование поверхности колец осуществляют с помощью полуавтомата

САО. Давление струи 4-6 кг/см ; раст. стояние от сопла до детали 50-80 мм, время обработки 1, 5-2 мин, Использ уют пор ошок эл ектр окор унда з ер нистостью 5Н. После этого вставку извлекают, кольца сжимают до сведения концов в замке и в таком состоянии наносят покрытие.

Покрытие наносят методом электрохимического осаждения хрома из скоростного электролита при следующих ре* мах: Тра&=300-320 А, Vî

= 40 мкм/час; t= 48-52 С.

После нанесения покрытия проводят измерения прочностных свойств кольца с покрытием, Результаты измерений сведены в табл.1.

В опыте 1 (табл,1) расстояние между концами колец в замке при сбор" ке 25 мм — в соответствии с предлагаемой формулой, в опыте 2 — меньше, а опыте 3 — больше по сравнению с расстоянием разведения замка, рассчитанным по формуле.

Та 6 лица 1

В табл.2 приведены значения когезионной прочности для различных видов хромовых покрытий, нанесенных по известному и предлагаемому способам.

Таблица 2

Когезионная прочность, ИПа, по способу

Способ нанесения покрытия предлагаемому известному

Спинка Замок

Спинка Замок

38

83

38

82

39

21

Гальванический

Вакуумный

Плазменный

S — — — -) 3Р9,42

Составитель 10.Ипатов

Техред И. Ходанич Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Гунько

Заказ 3250 Тираж 564 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность значительно снизить величину напряжений в кольце с покрытием и получить минимальный уровень напряжений по периметру кольца.

Измерения когезионной прочности покрытия показывают более высокую величину.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение прочностных свойств, в частности уменьшение уровня напряжений в покрытии, их равномерное распределение по периметру кольца, увеличение когезионной прочности, что в конечном итоге приводит к увеличению долговечности поршневых колец.

Формула из обр ет ения

Способ обраб отки изделий, преимущественно поршневых колец, включающий

1 пластическую деформацию поверхности изделий с предварительным созданием напряжений по их периметру и последующее нанесение хромового покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик покрытий, напряженное состояние колец при пластической деформации создают путем разведения замка колец на расстояние S определяемое соотношением

6 R h. Gn

S — — — — — "— + 3,112 (t—

Е.e + 4E

h< — толщина покрытия, Q величина собственных остаточных напряжений;

35 Š†.модуль упругости основы;

Š— модуль упругости покрытия;

t — радиальная толщина колец;

S — размер замка в свободном состоянии, 40 а нанесение хромового покрытия осуществляют при сведенных концах колец.