SU1339002A1 - Способ восстановлени цилиндрических деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к восстановлению поверхности изношенных цилиндрических деталей, и позвол ет повысить срок службы издели . Дл  этого на поверхность поршн  наноситс  микрорельеф ромбического профил  с наклоном канавок к образующей под углом 43-47°, причем острые углы ромба направлены вдоль образующей поршн , а глубина канавок находитс  из определенной зависимости. Деталь устанавливают в цанговые держатели на токарно-винторезном станке, роликовым высадочным инструментом производ т высадку металла с юбки поршн  и образуют ромбический микрорельеф . 3 ил,,1 табл. (Л сл

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к спсобам восстановлени  поршней автотракторных двигателей.

Цель изобретени  - повышение срока службы издели  за счет улучшени  условий смазки.

На фиг. 1 показан поршень с рельефом; на фиг. 2 - единична  канав- .ка; на фиг, 3 - поэтапна  схема формообразовани  единичной канавки,(а - выдавливание; б - сглаживание; в - механическа  обработка), разрез А-А,

Способ осуществл етс  следуюпшм образом.

Деталь 1 устанавливаетс  в цанговые держатели на токарно-винтОрезном станке. Роликовым высадочным инструментом производ т высадку металла с юбки поршн  и образуют ромбический микрорельеф 2.

Дл  определени  максимального количества вытесн емого металла расчет ведетс , исход  на фиг. 1,

Рассмотрим ромбы ABCD, A,B,C,D, и AFA,F,. Обозначим стороны AF,Ъ и А,. Тогда площади ромбов и ABCD определ ютс  выражени ми

S а -sin2Di, (1)

S,(a+2b) sin2o;.

(2)

Площадь поверхности, с которой вытесн етс  металл дл  формировани  поверхности ромба , С,Б, с обеспе- чением приращени  ромбической площадки на величину Н„ (фиг, 2), устран ющей износ поршн  ( с/ и.п 0,3 мм) и

дающей припуски на последующую механическую обработку Н. с/изо о

(a+2b)-a Jsin2cy, ,„, (аЪ+Ъ)51п2о/,

где oi - угол наклона канавок по отношению к образующей поршн  при посто-  нных а и Ъ дл  получени  приращенной поверхности единичной ромбической площадки с максимальным использованием объема перемещаемого металла,

Из услови  равенства вытесн емого и формирующего объемов металла имеем

V,V.,(М

где V - вытесн емый объем металла, потребный дл  формировани  прираще- НИЛ единичной поверхности ромба с условием перемещени  половины объема металла на формирование соседних площадок .

V - формирующий поверхность ромбической площадки объем металла.

лг .- 3 Н, ,. „ „

V,5 2 5

2 где Н - глубина канавки,

Hj .п (,-. сумма величин износа и припуска на последующую механическую обработку,

Тогда, равенство (4) выражаетс 

Бз Н о .н --- 2

ИЛИ, принима  во внимание выражение

(3),

H(ab+b)Hi

, ,

откуда

1 2( -н ) Н, полученной функциональной зависимости (А) можно определить глубину канавки Н, при посто нных величинах Н2, а и Ъ,

Н,

Hj

2(ГЛБ а а7

Пример 1. Восстанавливаемый поршень посредством цанговой оснастки устанавливают в патрон и в заднюю бабку токарно-винторезного станка,

В соответствии с расчетами на оптимальный угол внедрени  деформирующего элемента с целью полного оформлени  приращиваемой площадки, уменьшени  усили  деформации за счет благопри тной направленности перемещаемого металла и с условием улучшени  условий смазки сопр гаемых деталей и выноса абразивных частиц смазывающей жидкостью используют режимы представленные в таблице.

Выдавливание металла производитс  специальным высадочным инструментом с насечками, выполненными под разными углами к основанию.

Установлено, что на формирование единичной площадки большую роль оказывает угол, под которым воздействуют насечки инструмента на восстанавливаемую поверхность. Оптимальньш угол составл ет АЗ-47°,

П р и м е р 2, Износ юбки поршн  двигател  СМД-15 составл ет в среднем и5п 0 мм. Дл  последующей механической обработки поршн  потреб ° г , .-0, 3 мм, поэтому величина { 1и)инимаетс  посто нной и рас- счит1.1ваетс  из выражени 

Нг с ,зп+ м ,3 + (0,2-0,3) 0,5-0,6 мм

Ширину канавки устанавливают экспериментально с условием обеспечени качественной смазки сопр жени  гильза - поршень и повьшшнной транспортирующей способности смазывающей жидкости, ,5 мм.

Сторона ромба а принимаетс  величиной посто нной и зависит от гарантированного обеспечени  заполнени  единичной ромбической площадки перемещаемым металлом, мм.

Тогда, глубина канавки, потребна  дл  формировани  единичной площадки , равна

JJ

(- . . .т

Ъ, VaV

2F2:2j 5T; 1(6-8) Тб-8) J

0,5-0,7 мм.

Таким образом, с целью полного и качественного формировани  приращенной поверхности при посто нных Hj, а и Ъ необходимо вытеснить металл с глубины 0,5-0,7 мм по телу порщн .

В отличие от известных способов ремонта поршней, предусматривающих нанесение на изношенную поверхность компенсирующего металла аргонно-ду- говой или плазменной наплавкой и последующую механическую обработку по заводской технологии, предлагаемый способ не предусматривает нанесение компенсирующего металла, восстановление ведетс  за счет использовани 

Глубина внедре- ни  деформирующего инструмен- та, мм

Ширина канавки,

мм2-2,5

запаса металла по телу поршн . Восстановление поршн  по предлагаемому способу повьппает технологичность процесса восстановлени , упрочн ет поверхность поршн  и при этом восстанавливаютс  все изношенные параметры (порщневые канавки и юбка поршн ). Нанесение на поверхность поршн  строго ориентированных канавок улучшает смазку сопр жени  гильза - поршень и вынос абразивных частиц.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ восстановлени  цилиндрических деталей, преиьгущественно поршней автотракторных двигателей, при ко- котором осуществл ют пластическую деформацию детали, формируют на ней канавки в виде ромба с последующей механической обработкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы издели  за счет улучшени  условий смазки, острые углы ромба направлены вдоль образующей поршн , при этом наклон канавок к образующей выбирают в пределах от 43 до 47°, а глубину Н определ ют из соотношени 

   тт

   HI

   где Н ,jp+ ° /ц о сумма износа поршн  и припуска на последующую механическую обработку;

   Ъ - ширина канавки;

   а - сторона ромбической поверхности.

   15 17

   28 25

   30 поршней выбраковано после дефектации по причине сколов, трещин и глубоких рисок.

   Разброс в соотношении восстановленных поршней наблюдаетс  по причине различных величин изноУгол наклона де формирующего инструмента , град

   .i(:--u

   40-50

   1рс1лол:+-ение таблицы

   iiiJ iinpmiieH, гюступннших I. качес:тИ1 nt MOHTHOi o i i ii;i.4 .

   )мируема  площачка .-i jOpr-uiHeTCH с наплывами, iipH этом наблюдаетг.  ела- &i)ii распределение металла R центру площадки.

   Площадка формируетс  более равномерно.

   i 1С11реде.пение металла по (чошадке равномерно.

   XV

   l- По8ерхность поршн  до восстанов/ге

   Н,

   ,5

   1

   Ширина Гл(/6ина 1 онавки канабки

   Подерхность поршн/f I после операции У ce omudaffuir

   i I IZZ3

   D С

   Прирощенма 

   поверхностб f поршни

   ШЗ

   Редактор П.Гереши

   Составитель С.Чукаева Техред В.Кадар

   4172/1 1

   Тираж 974, Подписное.

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , А

   фиг.З

   Корректор В.Бут га