Способ восстановления изношенной боковой поверхности деталей типа втулки
СОЮЗ СООЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (!!) (5!)4 В 23 Р б 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABT0PCH0tAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТМЕРЬ)ТИЙ (46) 07.12.89. Бюл. I!i 45 (21) 3782191/25-27 (22) 21. 08. 84 (71) Научно-исследовательский ин.ститут технологии автомобильной промышленности Г (72) В.П.Нечаев, В.И.Ахматов .и Б.Л.Таубкин (53) 621.6.004.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР I!i 753582, кл. В 23 P 6/00, 1978. (54) (57) 1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННОЙ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВТУЛКА, заключающийся в фиксации стенки детали по ее неизношенной поверхности, нагреве детали до температуры пластичного состояния н последующем охла:кдении, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества восстанавливаемой боковой поверхности за счет исключения об азования трещин, фиксацию стенк детали по ее неиэношенной поверхн сти осуществляют сыпучей огнеупо ой средой. 205423 2. Способ по п. 1, о тл ич аю шийся тем, что при восстанов1 Ф ленни изношенной внутренней боковой поверхности детали последнюю помещают в обечайку C зазором между внутренней поверхностью обечайки и наружной поверхностью детали, а зазор заполняют сыпучей огнеупорной средой, которую уплотняют в процессе заполнения, 3, Способ.по п. 1, о т л и ч вю шийся тем, что при восстановлении изношенной наружной боковой поверхности детали последнюю устанавливают на оправку с зазором между внутренней поверхностью детали и наружной поверхностью оправки, зазор,заполняют сыпучей огнеупорной средой, которую .уплотняют в процессе.ее заполнения и подпрессовывают в I .процессе нагрева. 4. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве сыпучей огнеупорной среды используют кварцевый песок. 5. Способ по п, 2, о т л и ч аю шийся тем, что нагрев детали осуществляют индуктором. 6. Способ по п. 2, о т л и ч аю шийся тем, что для восстановления изношенной внутренней боковой поверхности детали используют нодоохлаждающую обечайку. 7. Способ по п. 3. о т л и ч аю шийся тем, что для восстановления изношенной наружной боковой поверхности детали используют водоохлаждаемую оправку. Изобретение относится к области . восстановления изношенных полых деталей иетодои направленной термо»; пластической деформации и может быть применено; в частности, при восстановлении размеров гильз цилиндров карбюраторных двигателей, цилиндров плунжерных пар, притирочных обойм и т.д. Целью изобретения . ляется повышение качества восстановленной рабочей поверхности за счет исключения образования трещин вследствие, возникновения значительных термических напряжений из-эа неоднородной толщины стенки детали, в особенности в местах изменения толщины стенки детали, где происходит концентрация напряжений. На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа при восстановлении изношенной внутренней. боковой поверхности детали; на фиг. 2 » вариант выполнения устройства при восстановлении изношенной наружной боковой поверхности детали. Устройство на фиг. 1 содержит обечайку 1, внутри которой с зазором, устанавливают восстанавливаемую полую .деталь 2. Зазор заполняют огнеупорной сыпучей средой 3, которую затем уплотняют. Указанные элементы уста :навливаются на плите 4; Внутри полой детали 2 размещают.индуктор 5. Обечайка может быть выполнена водоохлаждающей . 5 Устройство на фиг. 2 содержит оправку 1, снаружи которой с зазором устанавливают восстанавливаемую полую деталь 2. Зазор заполняют огнеупорной сыпучей средой Э. Указанные ® элементы устанавливают на плите 4. Снаружи полой детали размещают индуктор 5. Сверху устройства в sa.зоре между оправкой 1 и полой деталью 2 устанавливают вибратор 6 с кольцевой рабочей поверхностью. Предлагаемый способ восстановления изношенных поверхностей деталей заключается в том, что восстанавли2О ваемая деталь 2 помещается в оболоч- . ку,. имеющую псевдожесткий элемент .. Роль оболочки выполняет обечайка 1, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра восстанавливаеиой 2 детали на 10-16 мм,. в наружная стенка обечайки может иметь водяное о»лвждение. Роль псевдожесткого элемента выполняет сыпучий- материал 3 с низким коэффициентом теплопроводЗО,ности,, териостойкий, не склонный.к ;пластической деформации в интервале ,температур 400-2800, С, поскольку"в 1205423 . 4 ° условием является нагрев до пластичного состояния. Нагрев преимущественно осуществляют индукторами высокой частоты для ферромагнитных материалов и сверхвысокой частоты для 5 неферромагнитных. После охлаждения, при необходимости, внутренняя полость детали калибруется, затем ох« лаждается, удаляется из обечайки на 10 вибростенде и подается на оконча- .тельную механическую обработку. ! 3 противном случае ожидаемый эффект может дыть не получен. ОЛой сыпучего материала уплотняют с помощью вибрации с частотой 6-7 Гц до заполнения зазора между деформиру емой деталью и обечайкой эаподлицо. Затем деталь 2 нагревают индуктором 5 с одновременным вращением до температуры перехода в пластичное состояние (400-2800 С) в зави- симости от материала детали. Деталь 2, расширяясь, упирается в псевдожесткий элемент, при этом происходит Ъ перераспределение металла во внутреннюю полость с уменьшением внутреннего диаметра на величину от 0 5 до 2 мм. -Контакт наружных слоев .детали с псевдожестким элементом, обладающим пониженной по сравнению с металлом теплопроводностью, Ilos» воляет осуществить охлаждение в более "мягких условиях", при этом вредное влияние растягивающих напряжений, возникающих в металле, сводится до минимума, особенно в местах переменного сечения изделия, так как sa счет различной толщины псевдожесткого слоя и массы стенки деформируемой детали (например, автомобильной гильзы) возникают сбалансированные тепловые поля по всему наружному контуру деформируемой детали.. 1 Выбранные величины зазора между наружной стенкой деформируемой детали 2 и внутренней стенкой обечайки 1 установлены экспериментально и являются оптимальными, так как зазор менее 5 мм затрудняет создание плотного равномерного по всей высоте. .псевдожесткого слоя, а зазор более 8 мм приводит к лишним трудозатра гам и более длительному охлаждению :детали после осаживания. Уплотнение сыпучей смеси 3 вибрацией с частотой 6-7 Гц является оптимальнью, так как позволяет получить равномерно / упротненный слой иэ- сыпучей смеси с высокой плотностью 1,65-2,85 г/см и, кроме того, большинство вибраторов смесей выпускаются с частотой колебаний. вибрирующего элемента в указанном диапазоне. Диапазон темпе-! ратур разогрева детали под деформа цию зависит от химического состава материала детали и выбирается экспериментально,.при этом необходимым э Пример осуществления. Для восстановления предлагаемым 1 способом была взята партия гильз автомобиля КАМАЗ с. внутренним диаметром 120 мм и высотой 330 мм с максимальным износом по диаметру 0,5 мм. Материал гильзы - легированный чугун. Гильзы устанавливали в обечайку (фиг. 1), внутренний диа» метр которой был больше наружного диаметра восстанавливаемой гильзы на 12 мм, то есть зазор составлял 6 мм, затем зазор между гильзой и обечайкой заполняли прокаленным кварцевым песком с одновременным его уплотнением на вибростоле с частотой 7 Гц, что обеспечивало заполнение зазора 1,67 г/см .(установлено экспериментально). Подсыпку песка и выдержку обечайки с гильзой на вибростоле проводили до момента окончания усадки засыпки. После этого обечайку с гильзой помещали в индуктор генератора и осуществлялн до температуры пластичного состояния о чугуна 900 С со скоростью нагрева о 30 С в секунду, выводили гильзу из зоны нагрева. Укаэанная скорость наг40 рева является оптимальной (установлено экспериментально), так как поэ» воляет создать равномерное температурное поле по всему объему гильзы, нагрев с большей скоростью приводит к локальному перегреву и вызывает местную деформацию гильзы или ее оплавление, нагрев с меньшей скоростью ведет к потере производительности. Выбранная температура нагрева 0 является оптимальной так как в чуо гуне в интервале температур 850-950 С проявляется сверхпластичность. С целью снижения припусков на обработку некоторые гильзы сразу N,æ после прекращения нагрева подвергали калиброванию дорном. 1205423 Составитель Н. Глаголев Редактор. С. Васильева Техред Т.Тулик Корректор Л. Пилиленко Заказ 8250 Тираж 892 Подлисиое J т" с ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
