Способ изготовления изделий

Способ изготовления изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсккк

Соцнапксткческкк

Рес убп

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >829692 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 25.06.79 (2} ) 2785499/22-02 (51)M. Кл.

С 21 0 1/78

С 21 Э 7/14 с прнсоедкненкем заявкн М— (23) Приоритет йвударвтвв«вй кев«твт

СССР ае два««ввбрв1в««й

« втврнт«й

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень йв 18

Дата опублнкованпя опнсаняя 18.05.81 (53) УДК 621.785. .79(088.8) Л Н Ващук А С Моисеева Г Д Жарко н В" & Нвлжов

I

1,"

1ъ I, 1 °;л

t . ! .:1 °, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к машнностроенню, в частности к способам получення

I нзделнй пластическим формообразованием с последующим упрочненнем хнмнко-термнческой обработкой.

Известен способ термомеханнческой обработки, включающий наг ев заготовки до температуры аустеннэацнн (более

1150оС), подстужнванне цо температуры горячей цеформации, горячую цеформацию прн 960-1150 С, закалку н отпуск 1). о 10

Недостатки способа - снижение прочностных свойств материала изделия прн высокой температуре цеформацин, возникновение большнх растягнвающих напряже15 ннй прн быстром охлажденни, прнводящнх

-к появлению трещин в высококолегнрованных сталях, н значительное коробленне поковок сложной формы при охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, включающий нагрев эаготовкн до температуры аустенкэацнн, горячую цеформацню, прецварительную термнческую обработку

2 цеформнрованных заготовок, обработку резаннем, химико-термическое упрочне« нне - цементацию, закалку, отпуск Г2).

Недостатки нэвестного способа - снижение прочностных свойств металла зубчатых колес, например вследствие нарушення сплошностн волокон металла при обработке резанйем, многократные нагревы металла (под штамповку, прн прес@арительной термической обработке штамповок, прн цементацнн, закалке, отпуске), вызывающие увелнченне цлнтельности проязводственного цикла н расхода металла на уцар, значительная деформацня (нзмененне формы н размеров) изделий. Деформация прн цементации и закалке с отпуском вынужцает для ответственных деталей, например зубчатых колес, вводить дорогостоящую н непроизводительную чистовую механическую обработку (шлнфованне) стали, имеющей после химико-термического упрочнення.большую твердость (HRC 58-621. Шляфование сопровожцается появлением на шляфуемой поверх29602 4 заготовку, штампуют зубчатые колеса с цементационного нагрева, закаливают с температуры конца штамповки (с 80СР С ) о нагревают до 200 С, затем производят отпуск, прошивают центральное отверстие, контролируют размеры. Ья исследования распределения цементованного слоя по периметру зубьев колесо разрезают анодно-механической резкой.

10 Анализ макрошлифа показывает равномерное распределение диффузионного слоя по периметру зубьев колеса. Глубина диффузионного слоя - 1,2 мм. Микроструктура слоя - мелкоигольчатый мартенсит.

Qns сравнения изготовляют такое же зубчатое колесо следующим образом.

Осуществляют порезку проката на мерные заготовки, нагревают до температуры деформации (1200 С), штампуют загот0 товки колеса, обрезают заусенец, прошивают центральное. отверстие, нагревают до

920 С, нормализуют штампованные эаго» о товки, обрабатывают резанием (изготовление зубчатого колеса по чертежу, но с

2S припуском на прошивку центрального отверстия), нагревают до 920 С, цементно руют зубчатое колесо в течение 10 ч на глубину 1,2 мм, закаливают с цементационного нагрева после подстуживания до

30 800 С, нагревают до 200 С, затем проб о изводят отпуск, прошивают посадочное отверстие, контролируют размеры.

В табл. 1 приведены cpegHHe значения результатов контроля точности эубчатык

З5 колес, изготовленных по известному и предла гаемому способам.

В каждой группе изготавливают и контролируют по три зубчатык колеса.

Таблица 1

Известный

0,140

Предлагаемый

49

0,093

3 ности мягких пятен в местах прижогов.

Поэтому большинство зубчатых колес после цементации, закалки и отпуска, как;., правило, не шлифуются и полученные из- . менения формы и размеров остаются в готовых колесак, нарушая точность работы и уменьшая срок службы зацеплений.

Цель изобретения -снижение трудоемкости и длительности технологического цикла.

Поставленная цель достигается тем, что заготовку подвергают раэмерно-чистовой деформации после цементации с окончанием ее при температуре выше точки АС, при этом закалку заготовки выполняют сразу после деформации.

Пример . Предлагаемый способ опробован при изготовлении прямоэубык колес диаметром 200, модулем 5, .шириной зубчатого венца 40 мм. цилиндрическую заготовку иэ проката стали 20Х цементируют природнйм газом в течение

20 ч при 920зС (за.это время глубина диффузионного слоя на образцах-свидетелях составляет 3,8 мм). Непосредственно с цементационного нагрева иэ заготовки отштамповывают (с прошивкой центрального отверстия) зубчатое колесо. В конце процесса штамповки поверхность колеса имеет 80Щ10 С. После штамповки. с

8ОО С, зубчатое колеео закаливают в масле, затем отпускают при 200+10 С.

По предлагаемому способу зубчатое колесо изготовляют в такой цоследовательности.

Осуществляют порезку проката на мерные заготовки, нагревают до температуры, аустенитиэации (920 С), цементируют

В табл. 2 представлены нормы кинематнческой точности и контакта зубьев по, ГОСТ 1643-72.

Сравнение приведенных данных с нор.мами точности зубчатых передач по ГОСТ

1643-72 (табл.2) показывает, что точ5 829692 6 ность зубчатых колес, изготовленных по . выше, чем у зубчатых колес, изготовлен прецлагаемому способу, на одну степень ных по известному способу.

Таблица 2

60

0,053

0,067

0,085

30

Сравнительные результаты испытаний вестному и предлагаемому способам, зубчатых колес, изготовленных по иэ- о представлены в табл. 3.

Таблица 3

Известный 58

Прецла гаемый

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 2777/:25 Тираж 618 Подписное

Филиал ППП "Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4

Повышение точности зубчатых колес при изготовлении по предлагаемому способу объясняется тем, что цементация, как операция, сопровожцается искажением формы и размеров цементуемых изделий, выцолняется перец формообразованием зубчатых колес.

После термоупрочнения твердость цементованной поверхности и сердцевины зубьев колес, изготовленных обоими способами, одинакова. Оцнако ударная вяз кость сердцевины зубьев выше у колес, изготовленных по предлагаемому способу эа счет благоприятного расположения во-. локон металла.

При увеличении на оцну степень точ . ности зубчатого колеса срок службы увеличивается на 30-50%. Способ изготовления изделий, преиму4 щественно зубчатых колес, включающий нагрев заготовки, формообразование, цементацию, закалку и отпуск, о т и и ч а ющ н и с я тем,что;с целью снижения тру» доемкости н дпитепьностн иэготовпения, фор4 мообразование производят после цементации с непосрецственной закалкой после формообразования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 449941, кл. С 21 Р 7/14, 1975.

2. Федоров Л. И. Точная штамповка зубчатых колес. Минск, 1Э67, с. 46 47.