Способ восстановления трубчатых изделий из цементуемых марок стали

Способ восстановления трубчатых изделий из цементуемых марок стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()735646

Союз С©ветеммк

Социалистически к

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву ¹ 662599 (Я)м. Кл . (22) Заявлено 26.01.78 (2l ) 2574413/22-02

С 21 О 1/56

С 21 Э 1/78 с присоединением заявки №Гоетдеротвеиный комитет

СССР

1 по лелем изобретений н открытий (23 ) П р нор и тет (5З ) И К6 2 1. 785, .7 9:62 1.785. .6 16.2(088.8) Опубликовано 25.05,80. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.80 (72) Авторы изобретения

В. П. Михайлов, Б. И. Бор, В. И. Черноиванов, В. П, Андреев и И. М. Шор

Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени (7I ) 3asemTe b научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ) (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ БЕМЕНТИРУЕМЫХ МАРОК СТАЛИ

Изобретение относится к машинострое=- нию и ремонту машин, в частности к восстановлению поршневых пальцев двигателей.

По основному авт. свид, ¹662599 известен способ восстановления трубчатых изделий из иементуемых марок стали, который включает индукционный нагрев выше точки Ас. и охлаждение закалочной жидкостью изнутри до достижения наружной поверхности 650-670 С c последуюшим охлаждением детали изнутри и с наружной поверхности одновременно.

Ф

Однако при этом не полностью используется эффект раздачи из-за потери части

15 объема металла на удлинение детали, которое в значительной степени усложняет последуюшую механическую обработку.

Кроме того искажаются форма и разме26 ры внутренних и наружных фасок детали.

Цель изобретения - сохранение первоначальной длины и повышение эффекта раздачи.

Для достижения указанной цели индукционный нагрев детали выше А.с и охлаждение изнутри до достижения на наружной поверхности температуры 650-670 С производят при воздействии осевой нагруз-ки сжатия, равной величине усилия пласти ческой деформации теплового расширения.

В этом случае удлинение не происходит, так как усилие тз приложенного по оси

1 дателИ, прейятствует тепловому расширет иию i этом направлении. Величина необ.ходимого усилия р подбирается опытным путем таким образом, чтобы компенсировать усилия теплового расширения, и вслед ствие постеленного возрастания последнего от 0 до максимального значения лежит

s пределах 0,01-1,0 Рр. Величина P представляет собой успп ия пластической деформации детали при ее удлинении. При этом по закону Гука б. åÂ, (1) где б - нормальное. напряжение

Рр

6= (2) A - -радиус окружности рабочей поверхности поршневого- пальца, равный 21 мм; . г - радиус окружности отверстия поршневого пальца, равный

12 мм. Отсюда 3 — — — 735646 4 - относительное удлинение Для расчетов К и r принимаются дЧ. неизменными ввиду одинакового их увели - — л— (3) чения в процессе раздачи, Тогда

E - модуль Юнга. aV7aR® -r )-" Яа.К(Р-г)(Р+г)=

Ф. Я.

Числовые значения укаэанных величин . 5 Si, «< для поршневых пальцев марки двигателя

СМД-14 Полученный объем перераспределяется

ЬК = 0,3-0,5 мм; по всей длине детали, при среднем допол-.

< - =102 мм; нительном AA увеличении радиуса окружE - 21000 кг/мм; 1р ности рабочей поверхности детали. При

Я. этом Х

Ь-ЯК -Л =Л-(P-r)(P+r . ЬЧ=Я"(й.Ь® 9.-Я"Q q.

2. Откуда получаем

S,14 S ЬЪ=Эж,бамм Ч-Ы Ф !

-где И R +МаA+ gg-ð ) = Ю(ФРай дР ) E 2.

Полагая значение (ЬР ) величиной очень малого порядка (0,0004), для уп20 рощения расчетов принимаем ее равной 0

Тогда ь Ч (0;5".0,51 Я 2.97

В Р 2.Ъ. 2i 102.

0,5

102 = 0,005

Из формул (1), (2) и (3)

Р =E Е.5= 21000 933 0,005 = 97 т

Из-за отсутствия возможности темпе.ратурного перемещения вдоль оси детали, слои металла движутся при нагревании по направлению от центра сечения детали наружу. Поэтому,нагреваиие в сжатом состоянии позволяет сохранить первоначальную длину и получить заданную форму.

Это позволяет производить точную регулировку шлифовальных кругов и снижает таким образом допуск на последующую механическую обработку.

Средняя величина дополнительной раз;дачи детали определяется следующим образом. Приращение объема металла за счет удлинения детали ьС(ьЮ=0,3-0,5 мм45 производственные данные для поршневых пальцев двигателя СМД-14) составляет ьЧ = М и йЮ -Ф ) ай, 3. где Q — радиус окружности рабочей поверхности поршневого пальца двигателя СМД-14, равный

21 мм;

- радиус окружности поверхности отверстия поршневого пальца двигателя СМД-14, равный

12 мм. л, -Са,Ъ-:О,Яо,оь

Таким образом, среднее дополнительное приращение радиуса рабочей поверхности детали, получаемого за счет нагревания поршневого пальца под воздействием сжимающей осевой нагрузки, лежит в пределах 0„019-0,032 мм, то есть увеличивается в сравнении с известным в среднем в 1,2-1,3 раза, Получение фасок по даннбму способу происходит эа счет использования полых захватов специальной формы. При тепловом расширении в направлении оси слои металла детали упираются в боковые поверхности внутренней части захватов, повторяя при этом их форму.

Способ осуществпяется следующим об= разом.

Деталь зажимают полыми захватами специального приспособления с приложением необходимой нагрузки Р после чего производят ее нагрев в индукторе токами высокой частоты до 790-950оС в зависимости от скорости нагрева для получения требуемой структуры при соответствующей величине раздачи и далее в сжатом состоянии через отг.ерстия захватов в течение

3-4 с подводят охлаждающую жидкость к внутренней поверхности детали. За этот иромежуток времени рабочая поверхность остывает до 670-650 С. Затем захваты о разжимаются и деталь перемешается в охлаждающую жидкость для охлаждения изнутри и с поверхности одновременного.

Использование изобретения позволяет при увеличении Ж фекта раздачи избегать

5 . 735646 6 в процессе механической обработки Опера- шийся тем, что, с цепью сохранения ций шлифования и снятия фасок, что снижа- первоначальной длины и повышения аффекет на 1/3 общие затраты на восстановле- та раздачи, индукционный нагрев детали ние детали. выше Ас.. и охлаждениц изнутри до досФ о р м у л а и з о б р е т е н и я g тижения на наружной поверхности темпе/ ратуры 650-670 С производят при возСпособ восстановления трубчатых из- действии осевой нагрузки сжатия, равной делий из цементуемых марок стали ло величине усилия пластической деформации авт. свид. % 662599, о т л и ч а ю теплового расширения.

Составитель P. Клыкова

Редактор Е. Йорошенко Техред Я. Бирчак Корректор Н. Стец

Заказ 2254/3 Тираж 608 Подписное

1ХНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и oTKpbITHO

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4