Инструмент для герметизации отверстий трением

 

Использование: осуществление герме- . тизации отверстий, преимущественно технологических , в различных деталях машин, используемых в машиностроении, например , в топливной аппаратуре и двигателях внутреннего сгорания. При одновременном вращении и поступательном перемещении инструмента его кромка 2 врезается в материал детали. За счет возникновения тепла от трения с поверхностью кольцевой проточки 4 торца 5 материал детали доводится до пластического состояния и начинает перемещаться в сторону торца 5. Отрезаемая часть материала упирается в кромку 6 и устанавливаемую на герметизируемое отверстие прокладку. Материал уплотняется до однородного состояния и формируется в валик . Режущий элемент 3 снимает образующийся грат. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 20/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760280/08 (22) 20.11,89 (46) 07.05.92. Бюл, ¹ 17 (71) Барнаульский завод транспортного машиностроения им, В,И,Ленина и Научнои роизводстве нное объединение "АН ИТИ М" (72) В,Г.Кусидис, В,И.Егоров, Ю,К,Чубара, Ю,С.Червяков, В.К,Маслов, А,И.Котиков, С.М.Поправченко, В.К.Ставничук и А.Г.Пенкин (53) 621.791.14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 498113, кл. В 23 К 1/12, 1973, Сварка трением: Справочник./ Под ред.

В.К.Лебедева и др. — Л.: Машиностроение, 1987. с.173, рис.5.28. (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

ОТВЕРСТИЙ ТРЕНИЕМ

„„Я2„„1731535 All (57) Использование: осуществление герметизации отверстий, преимущественно технологических, в различных деталях машин, используемых в машиностроении, например, в топливной аппаратуре и двигателях внутреннего сгорания, При одновременном вращении и поступательном перемещении инструмента его кромка.2 врезается в материал детали, 3а счет возникновения тепла от трения с поверхностью кольцевой проточки 4 торца 5 материал детали доводится до пластического состояния и начинает перемещаться в сторону торца 5, Отрезаемая часть материала упирается в кромку 6 и устанавливаемую на герметизируемое отверстие прокладку. Материал уплотняется до однородного состояния и формируется в валик. Режущий элемент 3 снимает образующийся грат. 2 ил.

1731535

50

Изобретение относится к инструментам, использующим возникающую при работе теплоту трения, и может быть использовано для осуществления герметизации отверстий, преимущественно технологических, в различных деталях машин, используемых в машиностроении, например, в топливной аппаратуре и двигателях внутреннего сгорания, Герметизация отверстий в емкостях без слива взрывоопасных или токсичных продуктов может быть осуществлена путегл размещения над отверстием припоя и приложения к нему давления, Однако при этом низко качество герметизации отверстий большого диаметра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является инструмент для герметизации отверстий, выполненный в виде стержня с формирующим углублением на торце и рабочей кромкой, снабженный режущим элементом.

С помощью этого инструмента производят герметизацию отверстий больших размеров путем эавальцовки в тело детали специальной прокладки.

О

Недостатком инструмента является то, что формирующее углубление на его торце выполнено сферическим и его диаметр почти равен диаметру торца, вследствие чего металл, отделяемый от тела детали, свободно растекается по поверхности прокладки, что ведет к утонению перемычки и, как следствие, к снижению качества герметизации отверстий, так как чем тоньше перемычка, тем ниже ее прочность, Такое выполнение инструмента значительно сужает его технологические воэможности, Цель изобретения — повышение качества герметизации и расширение технологических возможностей, Поставленная цель достигается тем, что в инструменте для герметизации отверстий трением, выполненном в виде стержня с формирующим углублением на торце, рабочей кромкой и режущим элементом, формирующее углубление выполнено в виде расположенной по периметруторца кольцевой канавки, образованной двумя плавно сопряженными коническими поверхностями, причем поверхность, расположенная . ближе к центру. расположена к торцу под углом 100-1100, а центральная часть торца выполнена выступающей над рабочей кромкой на величину не более удвоенной глубины канавки.

Изобретение обеспечивает повышение качества герметизации и расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен инструмент для герметизации отверстий; на фиг.2 — отверстие, герметизированное посредством инструмента.

Инструмент 1 для герметизации отверстий трением (фиг.1) содержит рабочую кромку 2 и режущий элемент 3. По периметру торца инструмента 1 выполнено формирующее углубление в виде кольцевой канавки 4, образованной двумя плавно сопряженными коническими поверхностями.

Центральная часть торца 5 инструмента 1 выполнена выступающей над рабочей кромкой 2 на величину не более удвоенной глубины канавки 4, а поверхность 6, расположенная ближе к центру (боковая кромка), расположена к торцу 5 под углом

100 — 1100.

Выполнение торца 5 ниже рабочей кромки 2 инструмента 1 не позволяет качественно сформировать герметизирующий валик из-за потери управляемостью процессом формирования.

Выполнение торца 5 на высоте свыше двух глубин канавки 4 ОТносительно рабочей кромки 2 приводит к недоформовке герметизирующего валика на конечной стадии процесса, Выполнение угла боковой кромки 6 к торцовой поверхности более 110 ухудшает условия формирования герметизируемого валика, а выполнение данного угла менее

100 приводит к заклиниванию инструмента

1 при его выводе по завершении цикла герметизации, Инструмент работает следующим образом.

В детали 7, имеющей толщину стенки S, над отверстием 8 диаметром d0 высверливается отверстие 9 до диаметра d> на глубину

Н, s которую укладывается прокладка 10 толщиной $1. Инструмент 1 подводится в упор к отверстию 9 детали 7 и устанавливается соосно с прокладкой 10, установленной на дне этого отверстия над отверстием 8.

При одновременном вращении и поступательном перемещении инструмента 1 его рабочая кромка 2 врезается в материал детали, который за счет возникновения тепла от трения с формирующей поверхностью кольцевой канавки 4 торца 5 инструмента 1 доводится до пластичного состояния и, Отделяясь от стенки отверстия 9, начинает перемещаться в сторону торца 5 инструмента

1, Упираясь e его боковую кромку 6 и прокладку 10, отрезаемая часть материала детали 7 уплотняется до однородного состояния и формируется в валик 11 необходимой толщины и формы, В процессе герме1731535 тиэации отверстия режущий элемент 3 снимает образующийся при этом грат.

Инструментом производилась герметизация отверстий в головках блока двигателей внутреннего сгорания; изготовленных из алюминиевого сплава АЛ-9. Инструмент был изготовлен из стали Р6М5 и имел твердость НРС 60. Диаметр инструмента по рабочей кромке составлял 35 мм, диаметр центральной части торца 24 мм, диаметр герметизируемого отверстия 22 мм.

Концентрично герметизируемым отверстиям в головке блока выполнялась канавка диаметроМ 27 мм, глубиной 7 мм, На дно канавки укладывалась прокладка из материала АЛ-9 диаметром 26,5 мм, толщиной 3 мм. Кольцевая канавка на торце инструмента выполнялась с радиусом 1,5 мм и углом заострения 40 . Одна из ее конических поверхностей представляла собой внутреннюю поверхность рабочей кромки, в качестве другой использовалась боковая кромка центральной части торца инструмента, выполненная под углом 110 к ее торцовой поверхности. Герметизация производилась на станке мод,6M10 при 1780 об/мин вращения шпинделя; Скорость осевого перемещения 30 мм/мин, Время герметизации одного отверстия

20 с. Образовалась перемычка высотой 3, 3,8 мм.

Определение герметичности производили на специальном стенде путем подачи в отверстие дизельного топлива, Давление подавалось ступенчато от 0,2 до 0,5 Mila, падение давления проверялось на каждой ступени. Проверка показала абсолютную герметичность при максимальном давлении

5 0.5 МПа.

Использование изобретения позволяет значительно расширить технологические возможности инструмента при герметизации отверстий с использованием проклад10 ки, особенно в деталях, толщина стенки которых намного меньше диаметра герметизирующего отверстия, а также повысить качество герметизации за счет образования уплотняющего валика определенной формы

15 и толщины с гарантированной герметичностью, Формула изобретения

Инструмент для герметизации отверстий трением, выполненный в виде стержня

20 с формирующим углублением на торце, рабочей кромкой и режущим элементом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества герметизации и расширения технологических возможностей, 25 формирующее углубление выполнено в виде расположенной по периметру торца кольцевой канавки, образованной двумя плавно сопряженными коническими поверхностями, причем поверхность,. располо30 женная ближе к центру, расположена к торцу под углом 100-110, а центральная часть торца выполнена выступающей- над рабочей кромкой на величину не более удвоенной глубины канавки.