Способ восстановления деталей типа крестовин карданного шарнира

 

1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА КРЕСТОВИН КАРДАННОГО ШАРНИРА с шипами, выполненными с осевыми отверстиями, включающий увеличение наружного диаметра шипов путем их раздачи пуансоном с рабочей конической поверхностью и цилиндрическим пояском и последующую чистовую обработку наружной поверхности шипов, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения одновременного увеличения наружного диаметра шипов и их длины, шипы крестовин предварительно обрабатывают до получения стенки толщиной t

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 23 Р 6 00 В 21 D 41 02

В(Е, 1, -,, П :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о (0 25 Оэ,7) 1а ° (21) 3708402/25-27 (22) 19.03.74 (46) 23.10.88. Бюл . У 39 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) А.М.Розенберг, О.А.Розенберг, В.В.Кривошея, Я,Б.Немировский, В.Н.Скалыга, Н.В.Молодык и Ю.Н.Даллакян (53) 621.774.72(088.8) (56) Розенберг О,A. Механика взаимодействия инструмента с изделием при деформирующем протягивании, Киев, Наукова думка, 1982, с. 7-8. (54)(SZ) 1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА КРЕСТОВИН КАРДАННОГО ШАРНИРА с шипами, выполненными с осевыми отверс гиями, включающий увеличение наружного диаметра шипов путем их раздачи пуансоном с рабочей конической поверхностью и цилиндрическим

„„SU„„14 206 А пояском и последующую чистовую обработку наружной поверхности шипов, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения одновременного увеличения наружного диаметра шипов и их длины, шипы крестовин предварительно обрабатывают до получения стенки толщиной где to — толщина стенки шипов;

d — внутренний диаметр шипов в исходном состоянии, а раздачу осуществляют пуансоном с углом наклона рабочей конической поо верхности a(= 6-12 и цилиндрическим пояском диаметром d = (1,01-1, 11) йо.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что раздачу осуществляют в несколько переходов.

1148206

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ВОсстанОвлении изношенных или бракованных деталей трубчатой фОрмыу например для вОсстановления. размеров изношенных либо бракованных крестовин карданных шарниров с шипами, выполненными с осевыми отверстиями 10

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения одновременного увеличения Наружного диаметра шипов и их длины. 1S

Па фиг. 1 представлена зависимость изменения Осевых размеров детали от угла наклона рабочей конической поверхности !!Уансона при раздаче детали „; !;„,jd =- 0,50 н степенью деформа- 20

« 1 -dа

-:-,;;;;и:---.--- = 0,050; на фиг. 2 — зави а симость изменения осевых ра.змеров детали От то!!шины стенки при раздаче пуансоном с углом Ы = 8 и степенью

О .! -d«! дРформацин ---- — = 0,050; Йч фиг.З а эависимостr. изменения осевых размеров

:,-!этажи О. суммарной степени деформас! --и J пи!! —: --- — -- нрн раздаче детали с 30

/- ., —.- 0 5 н несколь!«о переходов т..-.-ансо :> ...:: углом с = 8 при степени а д,ва- «Оа -чцИИ За ОцИН ПЕрЕХОд — — ——

= 0.„050; на фиг. 4 — схема восстанов35 а!«!!!ил размеров пипа крестовины„требуему!з толщину стенки которого достигают предварительным рассверливанием внутреннего Отверстия, на фиг. 5— схема восстанОвления размерОв шипа крестовины, требуемую толщину стенки ко-,оного достигают предварительным увеличением наружного диаметра.

Как показали эксперименты (фиг.1) только при использовании пуансона и угле наклона рабочей конической поО вРрхнос" ..÷ > =- 6 — 12 наблюдается удлин"".íF-.«! шипов крестовин, а во всех

ocòà JI,FIbII случаях — укорочение. Толщина стенки шипов также влияет на

50 изменение их Осевых размеров, как следует из фиг. 2, на которой предс:.авле!!О изменение осевых размеров шипов с различными толщинами стенок при раздаче пуансоном с углом а! =8 оО

Зависимость показывает, что в диапазоне толщин стенок tа/d а = 0,25-0,7, где t — толщина стенки шипов; d0— внутренний диаметр шипов в исходном состоянии, наблюдается удлинение шипов, во всех остальных случаях оно отсутствует. Наличие удлинения при одновременном увеличении наружного диаметра шипов наблюдается только при указанном сочетании значений углов а! и толщин стенок и объясняется следующим. При раздаче тонкостенных шипов с t.-/д (0,25 даже при всех значениях углов а!контактные давления в очаге деформации относительно невелики и не достигают величины критического контактного давления, приводящего к возникновению осевого течения материала в очаге деформации.

В связи с тем, что контактные давления при раздаче,таких шипов ниже критических, то толщина их стенки при этом изменяется незначительно ° Учитывая постоянство объема, соотношение t (0,25 do вызывает укорочение длины шипов. Увеличение толщины стенки приводит к росту контактных давлений в очаге деформации. В сочетании с укаэанным значением углов

=6-12 при деформировании шипов с толщиной стенки t /d а = 0,25 в зоне контакта возникают давления, дости-. гающие критической величины. В результате этого изменяется напряженнодеформированное состояние детали, начинается осевое течение материала, стенка детали существенно утоняется,что приводит к ее удлинению. Таким образом, появление удлинения прц одновременном увеличении наружного диаметра вызвано изменением напряженнодеформированного состояния детали, обусловленного достижением критических контактных давлений в очаге деформации. Этот случай является единственным из всех возможных видов деформированного состояния детали и выполняется только при одновременной реализации условий, указанных в формуле изобретения. Увеличение толщины стенки шипов выше указанного диапазона 0,7 dî изменяет напряженнодеформированное состояние детали и приводит к интенсификации осевого течения слоев материала, близлежащих к обрабатываемому отверстию. В результате замедляется увеличение наружного диаметра, а при t0/d о 0,9 никакой деформацией отверстия нельзя вызвать пластическое увеличение наружного диаметра. В этом случае, слой

1148206 металла, ближайший к обрабатываемому отверстию, вытекает на торец, в то время как основной объем материала из-за затухающего увеличения наружного диаметра практически не удлиняется.

При использовании пуансона с углом о 6 о контактные давления в очаге деформации недостаточны, чтобы вызвать удлинение шипов (фиг. 1). С увеличением угла о 12 резко возрастает осео вая сила, которая препятствует удлинению детали.

Эксперименты (фиг. 3) показали, что с увеличением суммарной деформаdn do ции отверстия ††--, осуществляемой

B несколько переходов ll — ым количеством пуансонов, наблюдается пропорциональный рост удлинения. Кроме того, удлинение экстремально зависит от

ds < о — Обработка экспериментальных

do данных позволила установить связь удлинения со степенью деформации при толщинах стенок в заявляемом диапа( зоне

1 d -do — 1 + ((520,8(- — — — )

1о dî

<1 «1о

+ 56,66(-- - — - ) — 0,53) (-2,16 х

"(to d о) 2 + 2 05 to do-0,38)3"

do х о

Данная зависимость получена экспериментальным путем и отражает сложную взаимосвязь параметров do, to do d,, d -d где d — диаметр цилиндричесН о 1 кого пояска пуансона в процессе напряженно-деформированного состояния, т.е. в процессе контакта пуансона с обрабатываемой деталью.

Из этой формулы методом итераций получены граничные условия для значений диаметра цилиндрического пояска и ., — (1 ° 0 1 - 1, «) . °

Указанное вьппе соотношение является еще одним необходимым условием для получения одновременного увеличения наружного диаметра шипов и их длины.

Способ осуществляется следующим образом. Для восстановления крестовины 1 карданного шарнира с шипами,вы10 полненными со сквозными осевыми отверстиями 2, шипы раздают пуансоном

3 с углом наклона рабочей конической поверхности (4) с = 6-12 и цилиндрическим пояском 5 с диаметром d >

= (1,01-1,11) 1о

При этом обязательным условием является соблюдение соотношения toledo

О, 25-0, 7. Если соотношение to/d о восстанавливаемой детали больше 0,7, то механической обработкой отверстия, например рассверливанием, добиваются требуемого соотношения. В том случае, когда to/d o (0,25, то увеличение требуемой толщины стенки шипа обеспе25 чивают установкой на шипе технологического стакана 6.

Пример. Восстанавливались крестовины карданного вала с шипами, имеющими толщину стенки t д = 0,83 и t = 0,22 Йо. Рассверливанием ото верстия шипа в одном случае и установкой технологического стакана в другом получали шипы толщиной стенки

05d .

Раздачу осуществляли в один переход пуансоном с углом наклона рабоо чей конической поверхности Ы = 8 и цилиндрическим пояском d, = 1,06 d, а в качестве смазки использовали

4 сульфофрезол.

В результате раздачи получали saданное увеличение длины шипов 1

1,0055 1 и наружного диаметра.

Параметры деталей в процессе восстановления приведены в таблице.

45 ° °

Использование данного способа при восстановлении деталей типа крестовин карданного вала обеспечивает одновременное увеличение наружного диа50 метра шипов и их длины.

1148206

Средние размеры деталей до раздачи

Режимы раздачи

Размеры деталей до раздачи о(D D d d

di с10 о

d о о о о

to toy

"од do< «1 о2

I группа деталей 0,05 8 32 32 12 16 10 8 0,5 0,5 1,0055 32,32

ХХ группа деталей 0,05 8 23 32 16 16 3,5 8 0,22 0,5 1,0055 23,51 где Оо о2

t/s, 009

12 ® м град

Put.f

f008

1004

doó 1о о

0 наружный диаметр шипов в исходном. состоянии; наружный диаметр шипов после предварительной обработки с целью заданного получения соотношения to u doi внутренний диаметр шипов в исходном состоянии; внутренний диаметр шипов после предварительной обработки; толщина стенки шипа в исходном состоянии; толщина стенки шипа после предварительной обработки; наружный диаметр шипов после раздачи.

01 0,3 0,5 0,7 фМо 0 f05 0,1 Nа" do

dy фиг. 2 Ùèñ. 3

1148206

Составитель

Редактор Н.Сильнягина Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Обручар

Тираж 922 Подписное

В1!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4896

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4