Способ упрочнения коленчатого вала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается упромнения изделий, в маетности шеек коленчатых валов. Цель изобретения - повышение качества упрочнения. Достигается тем, что шейку вала устанавливают между опорным и нажимным блоками и прикладывают к ней статическую нагрузку через нажимной блок , одновременно со стороны нажимного и опорного блоков. Устройство содержит инденторы опорного блока, имеющие профиль, аналогичный профилю шейки коленчатого вала, и контактирующие с изделием на участках сопряжения шейки вала с галтелями, нажимной блок с инденторами, идентичными по профилю и размерам инденторам опорного блока, и нажимную плиту„ Расстояние между площадками приложения нагрузки каждого блока меньше или больше расстояния между инденторами этих же блоков, чте позволяет уменьшить или исключить прогиб изделия о 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил. Л

СИЗ СОНЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ц91 (И1

А1 (g1)g В 24 В 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ И306РЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ГРИ ГННТ СССР и А ВТОРСНОМТ 44444ТВЪВТВТ

1 (21) 4817742/27 (22) 24,04.90 (46) 23.01.92. Бюл. H 3 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт НАНИ (72) С ° К.Буравцев (53) 62 1.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 912332, кл. В 21 D 31/16, 1980 ° (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО

ВАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается упрочнения иэделий, в частности шеек к"ленчатых валов. Цель изобретения повышение качества упрочнения. Достигается тем, что шейку вала устаИзобретение относится к обработке металлов давлением и касается упрочнения изделий, в частности шеек коленчатых валов двигателей.

Упрочнение изделия (повышение выносливости) производится путем создания на его поверхности остаточных напряжений сжатия, эатормаживающих развитие усталостных трещин °

В практике находят применение способы упрочнения термообработкой,т.е. создание у поверхности иэделия остаточных термических напряжений. Применение указанных способов упрочнения связано с нагревом изделия до высоких температур и резким охлаждением, что требует специального громоздкого оборудования. Эти способы имеют ма\

2 навливают между опорным и нажимным блоками и прикладывают к ней статическую нагрузку через нажимной блок одновременно со стороны нажимного и опорного блоков. Устройство содержит инденторы опорного блока, имеющие профиль, аналогичный профилю шейки коленчатого вала, и контактирующие с изделием на участках сопряжения шейки вала с галтелями, нажимной блок с инденторами, идентичными по профилю и размерам инденторам опорного блока, и нажимную плиту. Расстояние между площадками приложения нагрузки каждого блока меньше или больше расстояния между инденторами этих же блоков, что позволяет уменьшить или исключить прогиб иэделия. 2 с. и

2 э.п.(j -ëû, 4 ил. лую проиэводительност ь и вызывают коробление иэделия.

Известен способ упрочнения колен чатого вала накаткой в зоне галтелей (место перехода от шейки к щеке кривошипа коленчатого вала), заключающийся в том, что прижатый к упрочняемой поверхности ролик при обкатыва" нии пластически деформирует ее и создает напряжения сжатия.

К недостаткам этого способа следует отнести невозможность применения повышенных нагрузок на ролик (не более 2-3 т), т.е. способ не позволяет создать большие остаточные напряжения сжатия и получить значительный упрочняющий эффект вследствие появления коробления вала . Кроме того, дан е«ку вала устанас лс;- -; а,...енторь спорного блока, имеющие грофиль

paбочей части, подобный ш=. в=" расположенные вблизи гavcr å., на участках сопряжения галтелей с шейкой вала. На упрочняемый участок шейки вала устанавливают нажимной блок с инденторами, аналогичными по профилю и размерам инденторам onop!-c!-o !0 блока. К нажимному блоку через нажимную плиту прикладывают однократное статическое усилие (5-300 т) . Инденторы нажимного блока располагают строго против инденторов опорного блока, создавая при приложении статической нагрузки от пресса (не показан) условия, при которых возникающие реакции и деформации под опорным блоком равны и противоположно направлены лрикла-20 дываемым усилиям.

На фиг.l показана схема распределения усилий и реакций опоры; на фиг.2 - устройство для реализации способа упрочнения изделий, упрочнение вне зоны инденторов; на фиг.3 - то же, поперечный разрез; на фиг.4 - то же, упрочьение в э e между илдентарэми.

Устройство для упрочнемия коленчатых валов содержит опорньй блок 1 с 30 индемтарами 2, контактирующий своими выступами 3 с опорной плитой 4 и имеющий площадки 5 приложения нагрузки, нажимнай бл"к 6 с аналогс чнь.ми илде,тср- м . 7 v. г." цадкамv ". с р.1 лия .-, и,, ". -,а кт,.руюц, ми Bcic.,— памл 8 с жимной литой 10. В теле блоков 1 и 6 Me =; индем-,орами выпал-.емь г,аэы 1l и 12. Рнд=--тopsi ьом.е кт с1. . т еде лис м,ш . ва сla j 15 с;:ро-иьога;ажлых старом у ирочмяемога ус ..r 1-. a . Ч, и л я плите 1L

С ВЯЗЕ з с 1аР C; Pr,Vz C,L С ПСМС ши направляющих 1я, выполненных в

ВИДЕ CTeРжнЕй. 45

Расстояние между плоцадками 5 приложем..= усилия опарма- блока 1 в=полнено меньшим расстояния между инденторами 2 этаго блока. Аналогично, расстояние между площадками 3 ма "v нога блока 6 меньше расстояния между инденторами 7.

Устройство работает следующим образом.

Усилие Р от пресса (не гоказан) через нажимную плиту 10, нажимной блок 6

655 и инденторы ) передается на упрочняемый участок иэделия 13, создавая с одной его стороны под инденторами 7

Э аНЫ. С ПРат.! SC аЛЛ: лай СТОРОНЫ н; грочняемам „ от- "эделмя 13, кс.мь тактирующем с - е таз=- . 2 опорного блока, связанл:г" с опорной плитой ", возникают реакции опоры, равные по величиле сил, !, прикладываемым к инденторам 7, но противоположлс направленные, поскольк, инденторы 2 и 7 расположены строго один против другого. В результате этого под инденторами 2 На поверхности изделия 13 также возникают пластические деформации с зочами сжатия, и шейка вала упрочняется с гротивоположных сторон.

Благодаря наличию пазов 11 и 12 соответственно опорного 1 и нажимного 6 блоков, а также разности расстояний между площадками приложения усилий и между инденторами указанных блоков, одноименные имдемторы 2 и 7 расходятся между собой, вызывая этим образование зон остаточных напряжений на участках вне укаэанных инденторов. так как усилия, действующим на рачняемый участок иэделия 13 со стороны нажимного блока 6, равны, то противоположно направлены реакции со стороны инденторов 2 опорного блока ), угрочняемый участок изделия не изги aeTcF Это повы аеТ ка-=cTеа упроч не-.;.=, собирал=,=. ". э-ам - „- ям л мейHL ь усрачмя магQ vbi тк

Огаоный блс.- . 1р и ет глацадки 16 и. редгчи: ил я oT —,. ной плить, !7 и имдемтсгь id. Наьимной блок l9 т= ° =- и ° -ст ан --, --.. pro.,едки 20, :пpv- аюцие . c.". = о -а имнои гц., и 2, ил- -т- - . этом инл

Р— - — г а

Оакм-e,=. УЧаСт -: -" = Г"-TVVapnono>Xь .. сторон е.,f a, ".a опсрнь 19 так маж, мной 19 бл - имеют пазы 24

:. ответе-ееннс, ";-сло енные е ró соответству ш: ми илденторами. ла--1м,-.as 21 и агар- я 17 плиты связань "е у собой ла яра=ля и; стержнями .2 (фиг,4) .

Работа устройства го втсрому вариалт, (иг.4) аналогична работе по перао у еаоианту (фиг,2), однако за счет им -.го расположения глащадок 16 и 20 приложения усилия нани ного 19 и опорнсго 1о блоков, гри катарам расстояние между упомянуты и площадками больше расстояния между индентссами 18

17".-5 и 22, и наличия пазов 24 и 25 сост ветс;âåíío в опорном 15 и нажимном 19 блоках, инденторы при приложении нагрузки сходятся, сдвигая зоны остаточных напряжений в сторону галтелей вала 23, в зону между инденторами.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения коленчатого вала, при котором шейку вала устанавливают между опорным и нажимным блоками и прикладывают к ней статическую нагрузку через нажимной блок, отличающийся тем, что, с целью повышения качества упрочнения вала из хрупкого материала за счет исключения изгиба, нагрузку к шейке коленчатого вала прикладывают одновременно со стороны нажимного и опорного блоков на участках сопряжения шейки коленчатого вала с галтелями.

2. Устройство для упрочнения коленчатого вала, содержащее опорный и нажимной блоки, при этом нажимной блок связан с нажимной плитой и имеет площадки приложения нагрузки и ин30 денторы, между которыми в тепе этого блока - -.."с.,-нен паэ, о т г и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепь< повышения каче ст ва упрочнения, опорный блок вып.:пнен идентичным нажимному блоку, с важен инденторами, расстояние межд, которыми равно расстоянию ме ду инденторами нажимного блока, и аязан с опорной плитой, соединенной направляющими стержнями с нажимной и.- . т ой .

3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения упрочнения участков вала, расположенных вне инденторов, расстояние между площадками приложения нагрузки каждого из упомянутых блоков меньше расстояния между инденторами этих же блоков.

4, Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения упрочнения участков вала, расположенных между инденторами, расстояние между площадками приложения нагрузки каждого иэ упомянутых блоков больше расстояния между инденторами этих же блоков.

1706Вч5

1706845

Сост а витель С. Чукае ва

Техред Л.Олийнык Корректор M.Øàðoøè

Редактcp О.Хрипта

За каэ 230

Тираж Подписное

ВБПС1И Государстве ного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101