RU2001729C1 - Способ сборки поршн с армирующей вставкой - Google Patents

Abstract

Использование: дл  сборки поршней двигателей внутреннего сгорани  в частности дл  ремонта и восстановлени  поршней Сущность изобретени : в канавку тела поршн  имеющую торообразное дно, устанавливают вставку. Последн   имеет форму неразрезного кольца со скошенными заходными кромками на внутренней поверхности или по меньшей мере с одним выступом со скошенными кромками . Запрессовку вставки провод т в несколько этапов. На последнем этапе величину усили  запрессовки измен ют по окружности вставки. Максимальна  величина усили  превышает предел текучести материала поршн  4 ид

Description

Изобретение относитс  к механосборочным работам по сборке поршней двигателей внутреннего сгорани , в частности может быть использовано при ремонте и восстановлении поршней.

Изобретение касаетс  сборки, преимущественно , поршней двигателей внутреннего сгорани  (ДВС) Поршни дл  ДВС имеют ограниченный срок службы, определ емый износом кольцевой канавки поршн , в результате чего возникают больша  осева  подвижность кольца, вызывающа  прокачку масла, а следовательно, большой рэсх.од его и утечку отработанных газов, ве- /,ущие к недопустимому нагреву кольца; вы- .и ударные нагрузки с последующим 1 смом кольца

Известен способ сборки поршн  с коль- цовой армирующей вставкой, заключающийс  в том, что в кольцевую канавку поршн  устанавливают армирующую встав- и деформируют ее. прилага  усилие поочередно по четным и нечетным участкам перимсмра вставки, с последующим приложенном этого усилил одновременно ко всем участюм вставки до полного заполнени  ка- нзвки поршн  в осевом и радиальном направлени х материалом вставки 1.

СпоосРу присущи следующие недостатки поочередное воздействие усилий удли- нчет процесс сборки, помимо этого неодновременна  деформаци  всех участков вставки в радиальном направлении вызывает неравномерную деформацию и в осевом направлении, а следовательно, неравномерный нат г по торцовым поверхност м , что создает услови  неплотного прилегани  вставки и поршн  по торцам.

Полное заполнение канавки материалом вставки приводит к выпиранию вставки из поршн  при форсированных режимах работы дизел , что снижает срок службы пор- шн . Кроме того, полное заполнение канавки материалом вставки вынуждает примен ть вставки из материала, близкого к материалу алюминиевого сплава по коэффициенту теплового расширени , а это, как правило, дорогосто щие стали с высоким содержанием хрома, никел  и т.д.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ сборки поршн  со вставкой, при котором предварительно изготавливают армирующую вставку в виде кольца, в кольцевой канавке поршн  выполн ют равномерно расположенные углублени  в виде сегментов. Затем вставку надевают на поршень, центрируют так, чтобы при установке она вошла в углубление на поршне. Путем одновременного нажати  в определенных участках вставку деформируют , устанавлива  в углублени  дна канавки поршн . После сборки производ т многократный нагрев поршн  со вставкой с последующим охлаждением 2. Возможно выполнение на поршне нескольких канавок и соответственно кольцевой вставки в виде нескольких колец, имеющих общую наружную поверхность, К недостаткам способа можно отнести

технологическую сложность его исполнени 

за счет выполнени  сегментных углублений на две канавки поршн  В процессе обжати  кольцевой вставки также, как и при литье, происходит полное заполнение канавок

5 поршн  материалов вставки, что создает значительные напр жени  при нагревании поршн  в процессе работы двигател  из-за большого различи  коэффициентов теплового расширени  материалов поршн  и ар0 мирующеи вставки, привод щие к разбалтыванию вставки о поршне и к разрушению канавки, что в конечном счете приводит к выходу поршн  из стро .

Цель изобретени  - получение надеж5 ного соединени  поршн  с армирующей вставкой, увеличивающего срок службы поршн  при работе двигател  на форсированных режимах

Это достигаетс  и способе сборки пор0 шн  е армирующей вставкой, вкпючающем установку поршн  о канапку тела поршн  вставки, выполненной в виде неразреэного кольца, с последующе 1 ее запрессовкой, благодар  тому, что дно  навки поршн 

5 выполн ют торообразным, внутреннюю поверхность вставки выполн ют со скошенными заходными кромками или по меньшей мере с одним выступом со скошенными заходными кромками, а запрессовку вставки

0 провод т в несколько этапов усилием, неравномерным по окружности вставки на завершающем этапе, причем максимальное усилие, прилагаемое на завершающем этапе , превышает предел текучести материала

5 поршн .

На фиг.1 приведено сечение поршн  с кольцевой вставкой; на фиг.2 4- поперечное сечение поршн  с канавкой под вставку; на фиг.З - поперечное сечение кольцевой

0 вставки со скошенными заходными кромками; на фиг,4 - поперечное сечение кольцевой вставки с выступом, имеющим скошенные заходные кромки; на фиг.5 - поперечное сечение поршн  с кольцевой

5 вставкой после запрессовки.

Способ сборки поршн  с армирующей вставкой включает следующие операции: на поршне 1 (фиг. 1) в месте постановки вставки 2 известным способом выполн ют канавку 3, дну которой придают торообразную форму (фиг.2), де b-c-d - дно канавки. Изготавливают одним из известных способов армирующую вставку 2. например, в виде неразрезного кольца. Внутреннюю поверхность вставки выполн ют со скошенными заходными кромками (фиг.З) или хот  бы одним выступом 4 со скошенными заходными кромками (фиг.4). Выбор варианта определ етс  шириной канавки поршн  Н. При ширине канавки Н 8 мм выполнение вы- ступов нецелесообразно, при большей ширине канавки необходимо выполнение хот  бы одного выступа. При больших размерах выполнени  ширины канавки выступов можно выполнить несколько.

Дл  получени  скошенных кромок на внутренней поверхности вставки протачивают фаски. (фиг.З, 4). Подготовленную дл  сборки вставку 2 надевают на поршень 1, центрируют и запрессовывают в несколько этапов (фиг. 1). Окружность вставки условно разбивают на несколько участков и с помощью кулачков пресса 5 обжимают вставку с одинаковым усилием в радиальном направлении , прилага  неравномерное по ве- личине усилие вдоль выбранных участков на завершающем этапе. Максимальное усилие , прилагаемое на завершающем этапе, превышает предел текучести материала поршн .

Процесс запрессовки осуществл ют до тех пор, пока вставка в осевом направлении не состыкуетс  с нат гом с соответствующими торцами канавки поршн  ab и ed фиг.2,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ СБОРКИ ПОРШНЯ С АРМИРУЮЩЕЙ ВСТАВКОЙ, включающий уста- новку в выполненную на поршне канавку вставки в виде неразрезного кольца и последующую ее запрессовку, отличающийс  тем, что канавку поршн  выполн ют с дном горообразной формы, внутреннюю

   а в радиальном направлении вставка своими внутренними выступами не образует волнообразных конусных гнезд за счет пластического деформировани  материала поршн  в местах соприкосновени  (фиг.5).

   На завершающем этапе запрессовки прилагают усилие, превышающее предел текучести материала поршн .

   Данный способ запрессовки обеспечивает качественное соединение вставки и поршн  за счет равномерно распределенного нат га по торцовым поверхност м.

   Надежность фиксации вставки и поршн  в радиальном и окружном направлени х обеспечиваетс  образованными волнообразными конусными гнездами (фиг.5). Большое различие в коэффициентах температурного расширени  соедин емых деталей компенсируетс  тем. что сопр гаемые по волнообразными конусным гнездам поверхности вставки и поршн  перемещаютс  друг по другу и, тем самым, создают условие работы этой сопр женной пары при высоких температурах работы поршн  двигател  с большой энергоемкостью. Кроме того, согласно данному способу возможно использование материалов с разными коэффициентами температурного расширени , что позвол ет примен ть дл  изготовлени  кольцевых вставок недорогосто щйе стали. (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 749013, кл. В 23 Р 19/02, 1980.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 543491. кл. В 23 В 15/10, 1977.

   поверхность вставки - со скошенными заходными кромками или по меньшей мере с одним выступом со скошенными заходными кромками, а запрессовку вставки осуществл ют в несколько этапов, причем на последнем этапе к вставке прикладывают измен ющеес  по ее окружности усилие, максимальна  величина которого превышает предел текучести материала поршн .

   Фиг.1.

   Фиг 2

   92,2.3

   Рие. 4

   Ґ

   i иг. О