RU2131800C1 - Part rebuilding method - Google Patents
Part rebuilding method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2131800C1 RU2131800C1 RU97122117A RU97122117A RU2131800C1 RU 2131800 C1 RU2131800 C1 RU 2131800C1 RU 97122117 A RU97122117 A RU 97122117A RU 97122117 A RU97122117 A RU 97122117A RU 2131800 C1 RU2131800 C1 RU 2131800C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wedge
- worn
- wedges
- plastic deformation
- die
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлических изделий давлением, в частности касается восстановительного ремонта изношенных клиньев тяговых хомутов автосцепных устройств железнодорожных вагонов методом горячего пластического деформирования тела клина. The invention relates to the processing of metal products by pressure, in particular, for the repair of worn wedges of traction clamps of automatic couplers of railway cars by the method of hot plastic deformation of the wedge body.
В процессе эксплуатации клин воспринимает переменную поперечную (изгибающую) нагрузку, прилагаемую между двумя опорами, а его рабочие поверхности, контактирующие с сопрягаемыми деталями автосцепного устройства, подвергаются значительному износу, что снижает его надежность и работоспособность. During operation, the wedge perceives a variable transverse (bending) load applied between the two supports, and its working surfaces in contact with the mating parts of the coupler are subject to significant wear, which reduces its reliability and performance.
Известны способы восстановления детали пластическим деформированием нагретой заготовки в штампе путем перераспределения металла с нерабочих поверхностей на изношенные с последующей термообработкой [1]. Known methods of restoring a part by plastic deformation of a heated billet in a stamp by redistributing metal from non-working surfaces to worn ones, followed by heat treatment [1].
Применительно к восстановлению изношенных клиньев автосцепных устройств известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату способ восстановления детали [2], заключающийся в том, что тело клина подвергают горячему пластическому деформированию под молотом в закрытом штампе. При этом усилием штамповки воздействуют на нерабочую поверхность клина. После штамповки клин подвергают термической обработке, включающей закалку и отпуск. В штампе, используемом дня реализации способа, на формообразующих поверхностях матрацы и пуансона предусмотрен продольный выступ, расположенный по центру вдоль оси, или формообразующие поверхности выполнены выпуклыми с заданным радиусом кривизны. Воздействие деформирующего усилия на нерабочую поверхность клина и форма штампа обеспечивают смещение металла клина на изношенные участки его рабочих поверхностей. With regard to the restoration of worn wedges of automatic couplers, the method of restoring the part closest in technical essence and achieved result is known [2], namely, that the wedge body is subjected to hot plastic deformation under a hammer in a closed die. In this case, the stamping force acts on the non-working surface of the wedge. After stamping, the wedge is subjected to heat treatment, including hardening and tempering. In the stamp used on the day the method is implemented, a longitudinal protrusion located in the center along the axis is provided on the forming surfaces of the mattress and punch, or the forming surfaces are convex with a given radius of curvature. The impact of the deforming force on the non-working surface of the wedge and the shape of the stamp provide a displacement of the metal of the wedge on the worn sections of its working surfaces.
Согласно известному способу при пластическом деформировании заполнение изношенных участков на детали осуществляют за счет смещения металла преимущественно в поперечном направлении и восстанавливают геометрические размеры в основном только по ширине клина. При этом уменьшают площадь поперечного сечения детали в равной мере по всей длине ее нагружаемого участка (от опоры до опоры). Поэтому, хотя последующая термообработка дает возможность получить материал отремонтированных клиньев по численным значениям показателей прочности, пластичности и ударной вязкости практически идентичным материалу клиньев заводского исполнения, конструктивно клинья ослабляются за счет ухудшения геометрических характеристик наиболее нагружаемых сечений. According to the known method during plastic deformation, the filling of worn-out areas on the part is carried out due to the displacement of the metal mainly in the transverse direction and restore the geometric dimensions mainly only along the width of the wedge. At the same time, the cross-sectional area of the part is reduced equally along the entire length of its loaded section (from support to support). Therefore, although subsequent heat treatment makes it possible to obtain material of repaired wedges by numerical values of strength, ductility and toughness almost identical to the material of factory-made wedges, structurally, the wedges are weakened due to the deterioration of the geometric characteristics of the most loaded sections.
Одновременно с восстановлением геометрических размеров рабочих поверхностей по ширине клина изобретение решает задачу формирования наилучшего сочетания конструктивных размеров и формы по длине и толщине клина, а также создание такой макроструктуры его материала, которые обеспечивают высокую усталостную прочность и надежность клина. Simultaneously with the restoration of the geometric dimensions of the working surfaces along the width of the wedge, the invention solves the problem of forming the best combination of structural dimensions and shapes along the length and thickness of the wedge, as well as creating such a macrostructure of its material that provides high fatigue strength and reliability of the wedge.
Сущность предлагаемого способа восстановления клина тягового хомута автосцепного устройства заключается в том, что при перераспределении металла с нерабочих поверхностей клина на изношенные горячее пластическое деформирование клина осуществляют в закрытом штампе, у которого выполнены продольные выступы вдоль оси на рабочих участках матрицы и пуансона, расположенных между изношенными поверхностями клина. The essence of the proposed method of restoring the wedge of the traction clamp of the automatic coupler is that when redistributing the metal from the non-working surfaces of the wedge to worn out hot plastic deformation of the wedge, it is carried out in a closed stamp, in which longitudinal protrusions along the axis are made on the working sections of the matrix and punch located between the worn surfaces wedge.
Перед пластическим деформированием осуществляют дробеструйную очистку изношенных клиньев. После штамповки клин подвергают термической обработке, включающей нормализацию, закалку и отпуск. Before plastic deformation, shot blasting of worn wedges is carried out. After stamping, the wedge is subjected to heat treatment, including normalization, hardening and tempering.
Согласно предлагаемому способу при штамповке средний изношенный участок на детали в месте приложения переменной поперечной нагрузки заполняют за счет течения металла преимущественно в продольном направлении из прилегающих участков. При этом получают клин с переменным поперечным сечением по длине его нагружаемого участка (от опоры до опоры) - без утонения средней наиболее нагруженной части. According to the proposed method, when stamping, the middle worn section on the part at the place of application of the variable lateral load is filled due to the flow of metal mainly in the longitudinal direction from adjacent sections. A wedge is obtained with a variable cross section along the length of its loaded section (from support to support) - without thinning the middle most loaded part.
Усталостная прочность восстановленной детали повышается не только по сравнению с деталью, восстановленной известным способом (что объяснимо увеличением площади наиболее нагруженного сечения), но и по сравнению с неизношенной деталью, площадь наиболее нагруженного сечения которой не меньше, чем у детали, восстановленной предлагаемым способом. The fatigue strength of the restored part is increased not only in comparison with the part restored in a known manner (which is explained by the increase in the area of the most loaded section), but also in comparison with the unworn part, the area of the most loaded section of which is not less than that of the part restored by the proposed method.
Таким образом, имеется дополнительный технический эффект (сверх ожидаемого), полученный за счет оптимальной (с точки зрения обеспечения упругодемпфирующих свойств) формы детали с переменным по длине сечением и более выгодного направления волокон, достигнутого путем изменения направления течения металла на операции штамповки. Thus, there is an additional technical effect (in excess of the expected) obtained due to the optimal (from the point of view of providing elastic-damping properties) shape of the part with a variable cross-sectional length and a more favorable fiber direction, achieved by changing the direction of the metal flow during stamping operations.
На фиг. 1 - 4 приведены виды и разрезы клина после восстановления пластическим деформированием согласно предлагаемому способу. In FIG. 1 to 4 show the types and sections of the wedge after restoration by plastic deformation according to the proposed method.
Способ восстановления клина тягового хомута автосцепного устройства реализуют следующим образом. A method of restoring a wedge of a traction clamp of an automatic coupler is implemented as follows.
Выполняют дробеструйную очистку изношенных клиньев. Shot blast cleaning of worn wedges.
Визуальным контролем отбраковывают клинья, имеющие трещины, независимо от их количества, размеров и местоположения. Выполняют ручную абразивную зачистку вмятин, забоин и других поверхностных дефектов. Visual inspection discards wedges having cracks, regardless of their number, size and location. Perform manual abrasive cleaning of dents, nicks and other surface defects.
Смонтированные и настроенные на штамповочном молоте 5 т штампы перед деформированием предварительно подогревают газовой горелкой до температуры 150oC.Mounted and configured on a
Нагревают клинья в газовой печи до температуры 1120 - 1170oC в течение 15 - 50 мин (садка не более 30 штук) и в нагретом состоянии помещают в штамп, форма которого соответствует требуемой геометрии рабочих поверхностей клина, а на формообразующих поверхностях матрицы и пуансона, смежных с участками "a" клина между изношенными рабочими поверхностями "b", "c" и "d" (см. фиг. 2 - 4), выполнены вдоль оси выступы.The wedges are heated in a gas furnace to a temperature of 1120 - 1170 o C for 15 - 50 min (cage no more than 30 pieces) and in the heated state they are placed in a stamp, the shape of which corresponds to the required geometry of the wedge working surfaces, and on the forming surfaces of the matrix and punch, the wedges adjacent to the sections "a" between the worn working surfaces "b", "c" and "d" (see Figs. 2-4) are made along the axis of the protrusions.
Горячее пластическое деформирование клина осуществляют перераспределением металла с цветков "a" нерабочих поверхностей клина на рабочие изношенные, при этом изношенный средний участок "c" на детали в месте приложения рабочей нагрузки заполняют за счет течения металла преимущественно в продольном направлении из прилегающих участков. В процессе штамповки ручей штампов периодически смазывают сульфитцеллюлозным щелоком и обдувают сжатым воздухом. Hot plastic deformation of the wedge is carried out by redistributing the metal from the flowers “a” of the non-working surfaces of the wedge to worn working ones, while the worn-out middle section “c” on the part at the place of application of the working load is filled due to the flow of metal mainly from the adjacent sections. In the process of stamping, the stream of dies is periodically lubricated with sulphite-cellulose liquor and blown with compressed air.
Обрезают облой на остаточном тепле или с подогревом до температура 850 - 900oC на прессе 630 т.Cut the burr on the residual heat or heated to a temperature of 850 - 900 o C on a press of 630 tons
Выполняют дробеструйную очистку клиньев. Затем детали подвергают термической обработке, включающей нормализацию при температуре 900 - 920oC в течение 3 ч с охлаждением на воздухе, закалку с выдержкой в течение 3 ч при 890 - 910oC и охлаждением в масле и отпуск с выдержкой при 570 - 630oC в течение 4 ч и охлаждением на воздухе. Нагрев при термической обработке осуществляют в электрической печи Т-240, размещая на поддоне не более 10 деталей. Количество поддонов не более 8, толкают по 2 поддона.Perform bead-blast cleaning of wedges. Then the parts are subjected to heat treatment, including normalization at a temperature of 900 - 920 o C for 3 hours with cooling in air, quenching with holding for 3 hours at 890 - 910 o C and cooling in oil and tempering with holding at 570 - 630 o C for 4 hours and cooling in air. Heating during heat treatment is carried out in an electric furnace T-240, placing on the pallet no more than 10 parts. The number of pallets is not more than 8, push 2 pallets.
После абразивной зачистки площадки на глубину 0,8 - 1,2 мм выполняют контроль твердости у 5% деталей от партии по диаметру отпечатка (согласно ТУ требуется диаметр отпечатка 3,8 - 3,4 мм) и контроль механических свойств в объеме - 1 деталь от партии не более 500 штук. After abrasive stripping of the site to a depth of 0.8 - 1.2 mm, a hardness control of 5% of the parts from the lot according to the diameter of the indent is performed (according to TU, the indentation diameter of 3.8 - 3.4 mm is required) and the control of mechanical properties in volume is 1 part from a party no more than 500 pieces.
Для подтверждения правильности расчета формообразующей оснастки и в целом технологического процесса произведено восстановление партии клиньев в количестве 5 штук. To confirm the correct calculation of the forming tooling and the whole technological process, a restoration of a batch of wedges in the amount of 5 pieces was carried out.
Перед восстановлением и после него все клинья измерены по толщине и ширине в местах износа рабочих поверхностей "b", "c" и "d" (см. табл. 1). Before and after restoration, all wedges were measured by thickness and width at the places of wear of working surfaces "b", "c" and "d" (see table. 1).
Размеры после восстановления соответствуют допускаемым значениям, которые составляют согласно техническим условиям 106.00.002-2ТУ; по толщине 31 - 33,5мм, по ширине 93 - 96 мм. Dimensions after restoration correspond to the permissible values, which are in accordance with the technical conditions 106.00.002-2TU; thickness 31 - 33.5 mm, width 93 - 96 mm.
По результатам механических испытаний восстановленные клинья удовлетворяют требуемым по 106.00.002-2ТУ механическим свойствам (см. табл. 2). According to the results of mechanical tests, the reconstructed wedges satisfy the mechanical properties required by 106.00.002-2TU (see Table 2).
При усталостных испытаниях клиньев на циклический изгиб нагрузка от пресса передавалась перпендикулярно рабочей поверхности клина "c" посредине между опорами по краям клина "b" и "d" аналогично положению его в проушинах тягового хомута на вагоне. Испытательная нагрузка выбиралась из условия обеспечения эквивалентности эксплуатационного нагружения по спектру продольных сил, воспринимаемых вагоном через автосцепного устройство. Испытания проводились при знакопостоянном цикле нагружения со средней нагрузкой Pср=65 тс, максимальной - Pmax=90 тс, минимальной Pmin=40 тс.During fatigue tests of wedges for cyclic bending, the load from the press was transferred perpendicular to the working surface of the wedge “c” in the middle between the supports along the edges of the wedge “b” and “d”, similar to its position in the eyes of the traction clamp on the car. The test load was selected from the condition of ensuring the equivalence of operational loading on the range of longitudinal forces perceived by the car through the coupler. The tests were carried out with an alternating loading cycle with an average load P cf = 65 tf, maximum - P max = 90 tf, minimum P min = 40 tf.
Результаты усталостных испытаний клиньев на циклический изгиб (тыс. циклов до разрушения) приведены в табл. 3. The results of fatigue tests of wedges for cyclic bending (thousand cycles to failure) are given in table. 3.
Усталостная прочность клиньев, восстановленных предлагаемым способом, повысилась по сравнению с новыми клиньями в среднем на 10%. Кроме того, из приведенных данных следует, что число циклов нагружения, выдержанных восстановленными клиньями до разрушения, имеет меньший разброс - до 15% (против разброса в 25% у новых клиньев), что также обеспечивает им повышенную эксплуатационную надежность. The fatigue strength of the wedges, restored by the proposed method, increased compared with new wedges by an average of 10%. In addition, it follows from the data that the number of loading cycles sustained by restored wedges to failure has a smaller spread - up to 15% (against a spread of 25% for new wedges), which also provides them with increased operational reliability.
Использованные источники
1. Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонт машин.- М.: Высшая школа. 1981, с. 298 - 301.Used sources
1. Vorobyov L.N. Technology of mechanical engineering and repair of machines.- M .: Higher school. 1981, p. 298 - 301.
2. Описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2034690, кл. 6 В 24 P 6/00, приор. 27.10.92 г. 2. Description of the invention to the patent of the Russian Federation N 2034690, cl. 6 V 24 P 6/00, prior. 10/27/92
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97122117A RU2131800C1 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Part rebuilding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97122117A RU2131800C1 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Part rebuilding method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2131800C1 true RU2131800C1 (en) | 1999-06-20 |
Family
ID=20200795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97122117A RU2131800C1 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Part rebuilding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2131800C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582418C2 (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of reconditioning worn-out surface areas of locking needle and sprayer case cones of internal combustion engine |
| CN108672891A (en) * | 2018-04-27 | 2018-10-19 | 宁夏石炭井炭化实业公司 | A kind of welding procedure of repair forging mold |
-
1997
- 1997-12-19 RU RU97122117A patent/RU2131800C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонт машин. - М.: Высшая школа, 1981, с.198-301. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582418C2 (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of reconditioning worn-out surface areas of locking needle and sprayer case cones of internal combustion engine |
| CN108672891A (en) * | 2018-04-27 | 2018-10-19 | 宁夏石炭井炭化实业公司 | A kind of welding procedure of repair forging mold |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7287907B2 (en) | Surface densification of powder metal bearing caps | |
| US7401491B2 (en) | Brake die inserts | |
| US3958732A (en) | Method for breaking steel rod into billets | |
| SU1232125A3 (en) | Method of dressing profiles | |
| US6990842B2 (en) | Method for deep-rolling transitions between the bearing journals and the flanges of crankshafts | |
| US9227267B1 (en) | Warm bond method for butt joining metal parts | |
| RU2131800C1 (en) | Part rebuilding method | |
| JP3572950B2 (en) | Press forming method and apparatus | |
| EP0815325B1 (en) | Improvements in and relating to steel rails and methods of producing the same | |
| JP2002086243A (en) | Hollow rack bar and manufacturing method therefor rack bar | |
| US20070056348A1 (en) | Brake punch inserts | |
| JP7545095B2 (en) | Crankshaft and manufacturing method thereof | |
| JPWO2008081858A1 (en) | Method for improving the life of hot or warm forging dies | |
| RU2034690C1 (en) | Method of recorditioning of parts | |
| RU2126317C1 (en) | Method for strengthening thrust bearing of overspring beam of truck of railway road car | |
| RU2064854C1 (en) | Worn roll neck repair method | |
| KR101638101B1 (en) | method for repair of feed roll housing and repair apparatus | |
| USRE26714E (en) | Method of making taper leap springs | |
| JP2004136369A (en) | Method for producing hollow rack bar, and hollow rack bar | |
| RU2115532C1 (en) | Hub with flange restoration method | |
| SU1177005A1 (en) | Method of breaking the rolled stock | |
| CN111107956B (en) | Method for manufacturing spot welded joint, steel plate for spot welding, and steel plate member for spot welding | |
| US2034045A (en) | Method of making rail joint bars | |
| RU2132762C1 (en) | Method of restoring elongated worn splined shafts with cylindrical stem | |
| Kakuevitskii | Eliminating deflection strains and hardening cast iron crankshafts by cold dressing of individual components |