EA013828B1 - Method for manufacturing of cylindrical parts of internal combustion engines - Google Patents
Method for manufacturing of cylindrical parts of internal combustion engines Download PDFInfo
- Publication number
- EA013828B1 EA013828B1 EA200800344A EA200800344A EA013828B1 EA 013828 B1 EA013828 B1 EA 013828B1 EA 200800344 A EA200800344 A EA 200800344A EA 200800344 A EA200800344 A EA 200800344A EA 013828 B1 EA013828 B1 EA 013828B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- future
- zones
- heating
- holes
- local
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано на заводах, изготавливающих дизели, например Д100, втулки и рубашки цилиндров для запасных частей.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used in factories manufacturing diesel engines, for example D100, bushings and cylinder shirts for spare parts.
Известен способ изготовления цилиндрических деталей двигателей внутреннего сгорания с упрочнением рубашек цилиндров дизеля Д100, в котором после механической обработки поверхность у отверстий рубашек цилиндров обкатывается роликами (см. Технологический процесс механической обработки рубашек цилиндров, № 081.01140.30.588, Люблинский литейно-механический завод, 1988).A known method of manufacturing cylindrical parts of internal combustion engines with hardening of cylinder shirts of a D100 diesel engine, in which, after machining, the surface at the openings of the cylinder shafts is rolled around (see Technological process for machining cylinder shirts, No. 081.01140.30.588, Lublin Foundry and Mechanical Plant, 1988) .
Недостатком известного способа изготовления цилиндрических деталей является малая глубина зоны остаточных сжимающих напряжений.A disadvantage of the known method of manufacturing cylindrical parts is the shallow depth of the zone of residual compressive stresses.
Известен также способ упрочнения рубашек цилиндров, в котором после предварительной механической обработки и выполнения отверстий осуществляют объемную или поверхностную закалку (см. Р.Б. Хейвуд, Проектирование с учетом усталости, М., 1969, с. 381).There is also known a method of hardening cylinder shirts, in which, after preliminary machining and hole making, volumetric or surface hardening is performed (see RB Heywood, Designing for Fatigue, M., 1969, p. 381).
Недостаток известного способа упрочнения рубашек и цилиндров состоит в наведении недопустимой деформации и остаточных растягивающих напряжений.A disadvantage of the known method of hardening shirts and cylinders is to induce unacceptable deformation and residual tensile stresses.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления цилиндрических деталей двигателей внутреннего сгорания, в котором после предварительной механической обработки производят локальный скоростной нагрев до температуры 720-750°С зон, расположенных на расстоянии 1,5-2,0 радиусов будущего отверстия от его центра на центральном угле 80-120° в направлении оси, совпадающей с максимумом растягивающих нагрузок (см. 8ϋ, № 1004478, С21И 1/42, 1983).The closest technical solution is a method of manufacturing cylindrical parts of internal combustion engines, in which, after preliminary machining, local high-speed heating to a temperature of 720-750 ° C of zones located at a distance of 1.5-2.0 radii of the future hole from its center at the central angle of 80-120 ° in the direction of the axis coinciding with the maximum tensile loads (see 8 см, No. 1004478, S21I 1/42, 1983).
Недостатки известного способа обусловлены выбранным интервалом температур, при котором происходят фазовые превращения и локальное повышение твердости, вызывающее затруднение при последующей механической обработке. В данном способе не достигается максимального эффекта упрочнения зоны отверстий в связи с отсутствием связи геометрических параметров зоны нагрева (ширины и длины).The disadvantages of this method are due to the selected temperature range at which phase transformations and a local increase in hardness occur, which causes difficulty in subsequent machining. In this method, the maximum effect of strengthening the zone of the holes is not achieved due to the lack of communication of the geometric parameters of the heating zone (width and length).
Технический результат, который может быть получен от использования способа согласно изобретению, состоит в повышении усталостной и коррозионно-усталостной прочности цилиндрических деталей с поперечными отверстиями.The technical result that can be obtained by using the method according to the invention is to increase the fatigue and corrosion-fatigue strength of cylindrical parts with transverse holes.
Указанный технический результат достигается в способе изготовления цилиндрических деталей двигателей внутреннего сгорания, преимущественно втулок и рубашек, включающем предварительную механическую обработку, локальный скоростной нагрев зон детали, расположенных на расстояниях от будущих отверстий, охлаждение детали и последующую механическую обработку с выполнением отверстий, при этом локальный скоростной нагрев осуществляют до температуры 600-720°С, причем зоны нагрева симметрично расположены от будущих отверстий и равно удалены по образующей от кромок будущих отверстий на расстояния, равные 0,9-2,2 радиуса отверстия, при этом ширина каждой зоны нагрева составляет 1,0-2,0 радиуса будущего отверстия, а длина соответствует центральному углу 40-120°.The specified technical result is achieved in a method for manufacturing cylindrical parts of internal combustion engines, mainly bushings and shirts, including preliminary machining, local rapid heating of the parts zones located at distances from future holes, cooling the part and subsequent machining with holes, while local high-speed heating is carried out to a temperature of 600-720 ° C, and the heating zones are symmetrically located from future holes and are equally removed about the generatrix from the edges of future holes at distances equal to 0.9-2.2 of the radius of the hole, the width of each heating zone being 1.0-2.0 of the radius of the future hole, and the length corresponds to a central angle of 40-120 °.
Кроме того, одновременно с нагревом локальных зон осуществляют подстуживание зон, расположенных между кромками будущих отверстий и локальными зонами, что позволяет расширить зону остаточных сжимающих напряжений по образующей цилиндра.In addition, simultaneously with the heating of the local zones, the zones located between the edges of the future holes and the local zones are reinforced, which makes it possible to expand the zone of residual compressive stresses along the generatrix of the cylinder.
Подстуживание прилегающих зон позволяет увеличить уровень термоусадочных деформаций и остаточных сжимающих напряжений по образующей цилиндра.The tightening of adjacent zones allows to increase the level of heat-shrinkable deformations and residual compressive stresses along the generatrix of the cylinder.
Предложенный способ изготовления цилиндрических деталей двигателей внутреннего сгорания иллюстрируется чертежами.The proposed method for the manufacture of cylindrical parts of internal combustion engines is illustrated in the drawings.
На фиг. 1 показано распределение напряжений в рубашках цилиндров дизелей типа Д100 по образующей, на фиг. 2 представлена развертка рубашки по наружному диаметру, где 1- рубашка цилиндра; 2 - адаптерное отверстие; 3 - зона нагрева.In FIG. 1 shows the distribution of stresses in the shirts of cylinders of diesel engines of type D100 along a generatrix, in FIG. 2 shows a scan of the shirt along the outer diameter, where 1 is the shirt of the cylinder; 2 - adapter hole; 3 - heating zone.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Для рубашек цилиндров дизелей типа Д100 из стали с наружным диаметром 276 мм, толщиной стенки 16,5 мм, высотой 420 мм, имеющих в средней части по высоте три отверстия диаметром 46 мм, в процессе технологической обработки до выполнения отверстий для создания остаточных сжимающих напряжений осуществляют локальный скоростной нагрев, например токами высокой частоты, участков площадью 40x220 мм на расстоянии 20-30 мм от предполагаемых кромок отверстий. После достижения температуры нагрева стенки 600-720°С производится охлаждение на воздухе. Охлаждение деталей на воздухе после локального скоростного нагрева приводит к возникновению зоны остаточных сжимающих напряжений, что позволяет получить стабильное увеличение усталостной и коррозионно-усталостной прочности. Затем проводят последующую механическую обработку с выполнением отверстий. При этом максимальные остаточные сжимающие напряжения на поверхности отверстий в зонах максимальных растягивающих напряжений от рабочих нагрузок достигают 60 кгс/мм2 и распределены по всей толщине стенки и на расстоянии 20-30 мм по образующей от поверхности отверстия. Увеличение ограниченного предела выносливости на базе 5х106 циклов в 1% растворе хлористого натрия составляет 1,4-1,6 раза по сравнение с упрочнением путем обкатки поверхности роликами.For shirts of diesel cylinders of type D100 made of steel with an outer diameter of 276 mm, a wall thickness of 16.5 mm, a height of 420 mm, and having three holes 46 mm in the middle part in height, during processing to make holes to create residual compressive stresses, local rapid heating, for example, by high-frequency currents, of areas 40x220 mm in area at a distance of 20-30 mm from the proposed edges of the holes. After reaching the wall heating temperature of 600-720 ° C, air cooling is performed. The cooling of parts in air after local high-speed heating leads to the appearance of a zone of residual compressive stresses, which makes it possible to obtain a stable increase in fatigue and corrosion-fatigue strength. Then carry out subsequent machining with holes. Moreover, the maximum residual compressive stresses on the surface of the holes in the zones of maximum tensile stresses from working loads reach 60 kgf / mm 2 and are distributed over the entire wall thickness and at a distance of 20-30 mm along the generatrix from the surface of the hole. The increase in the limited endurance limit based on 5x10 6 cycles in a 1% solution of sodium chloride is 1.4-1.6 times compared with hardening by rolling the surface of the rollers.
- 1 013828- 1 013828
Расчетный технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого способа изготовления цилиндрических деталей с поперечными отверстиями применительно к рубашкам цилиндров дизелей типа Д100 на заводах ОАО РЖД по производству запасных частей составит около 40 млн. руб/год на эксплуатируемый парк дизелей.The estimated technical and economic effect of the introduction of the proposed method for the manufacture of cylindrical parts with transverse holes as applied to the shirts of D100 type diesel cylinders at the Russian Railways factories for the production of spare parts will be about 40 million rubles / year for the operating diesel fleet.
Применение предлагаемого способа изготовления втулок и рубашек цилиндров дизелей типа Д100 позволяет получить на кромках отверстий зону остаточных сжимающих напряжений необходимой глубины, что значительно повышает усталостную и коррозионно-усталостную прочность этих деталей.The application of the proposed method for the manufacture of bushings and cylinder shirts of diesel engines of type D100 allows you to get at the edges of the holes a zone of residual compressive stresses of the required depth, which significantly increases the fatigue and corrosion-fatigue strength of these parts.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007105570/02A RU2363567C2 (en) | 2007-02-15 | 2007-02-15 | Method for manufacturing of cylindrical parts of internal combustion engines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200800344A1 EA200800344A1 (en) | 2008-08-29 |
EA013828B1 true EA013828B1 (en) | 2010-08-30 |
Family
ID=39747663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200800344A EA013828B1 (en) | 2007-02-15 | 2008-02-15 | Method for manufacturing of cylindrical parts of internal combustion engines |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA013828B1 (en) |
RU (1) | RU2363567C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1004478A1 (en) * | 1979-08-31 | 1983-03-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта | Method for making cylindrical parts of internal combustion engines |
SU1166898A1 (en) * | 1983-08-24 | 1985-07-15 | Всесоюзный заочный машиностроительный институт | Method of drilling with preheating |
SU1632728A1 (en) * | 1988-12-28 | 1991-03-07 | Научно-Производственное Объединение Технологии Автомобильной Промышленности | Method of machining internal combustion engine cylindr liner |
CA2211965A1 (en) * | 1996-08-14 | 1998-02-14 | Michael Neil Wybrow | A method of drilling a hole in a workpiece |
-
2007
- 2007-02-15 RU RU2007105570/02A patent/RU2363567C2/en active
-
2008
- 2008-02-15 EA EA200800344A patent/EA013828B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1004478A1 (en) * | 1979-08-31 | 1983-03-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта | Method for making cylindrical parts of internal combustion engines |
SU1166898A1 (en) * | 1983-08-24 | 1985-07-15 | Всесоюзный заочный машиностроительный институт | Method of drilling with preheating |
SU1632728A1 (en) * | 1988-12-28 | 1991-03-07 | Научно-Производственное Объединение Технологии Автомобильной Промышленности | Method of machining internal combustion engine cylindr liner |
CA2211965A1 (en) * | 1996-08-14 | 1998-02-14 | Michael Neil Wybrow | A method of drilling a hole in a workpiece |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2363567C2 (en) | 2009-08-10 |
RU2007105570A (en) | 2008-08-20 |
EA200800344A1 (en) | 2008-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8635982B2 (en) | Piston for an internal combustion engine and method for its production | |
CN102179681B (en) | Pipe mold manufacturing process adopting continuous-casting blank to forge and roll rough blank periodically | |
US10058912B2 (en) | Method for producing a forged crankshaft | |
FI76120C (en) | Process for producing durable cylinder running surfaces in internal combustion engines | |
CN102257299B (en) | Nitratable steel piston rings and steel cylindrical sleeves, and casting method for the production thereof | |
CN103649507B (en) | Method for manufacturing cylinder liner | |
US20140260787A1 (en) | Selectively strengthened crankshaft | |
US6990842B2 (en) | Method for deep-rolling transitions between the bearing journals and the flanges of crankshafts | |
CN107475501A (en) | A kind of Micro Alloying brake camshaft and its manufacture method | |
RU2363567C2 (en) | Method for manufacturing of cylindrical parts of internal combustion engines | |
CN104302447B (en) | Improve the Method and kit for of the intensity of bent axle | |
JP6287631B2 (en) | Manufacturing method of forged crankshaft | |
CN105033134B (en) | A kind of precision forging forming method of cam bit | |
KR100491538B1 (en) | Closed-die Forging Method and Dies of Crank Throw Pin Part | |
SU1004478A1 (en) | Method for making cylindrical parts of internal combustion engines | |
JP7343767B2 (en) | Crankshaft and its manufacturing method | |
JP3915773B2 (en) | Crankshaft quenching method, quenching apparatus, and crankshaft manufacturing method | |
JP2018053962A (en) | Manufacturing method for crank shaft | |
JP2010007145A (en) | Crankshaft | |
CN107532636A (en) | Connecting rod and its manufacture method | |
RU2386719C2 (en) | Method of manufacturing hollow items | |
KR20070001864A (en) | Manufacturing method of valve spindle for internal combustion engine | |
JP2005146384A (en) | Method and device for hardening crank shaft, and crank shaft manufacturing method | |
CN117773511A (en) | Crankshaft manufacturing method and crankshaft | |
RU2465979C1 (en) | Method of making ring articles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
TC4A | Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent |