Способ получения неразъемного соединения деталей

 

Изобретение относится к механосборочным работам, в частности к технологии получения неразъемных соединений деталей методом пластических деформаций. Цель - уменьшение энергозатрат и повышение качества соединения. На одной или обеих поверхностях, образующих зазор, перед установкой деталей выполняют винтовую канавку под промежуточный материал. При соединении в винтовую канавку устанавливают промежуточный материал, например , путем навивки, ориентируют собираемые детали между собой и производят раздачу внутренней детали. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК свър, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3985308/31-27 (22) 29.11.85 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Рижский политехнический институт им. А. Я. Пельше (72) В. А. Ведмедовский и В. В. Ведмедовский (53) 621.735 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 846215, кл. В 23 P ll/02, 1979.

„„SU„„1389977 А1 д11 4 В 23 P 11/02 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к механосборочным работам, в частности к технологии получения неразъемных соединений деталей методом пластических деформаций.

Цель — уменьшение энергозатрат и повышение качества соединения. На одной или обеих поверхностях, образующих зазор, перед установкой деталей выполняют винтовую канавку под промежуточный материал.

При соединении в винтовую канавку устанавливают промежуточный материал, например, путем навивки, ориентируют собираемые детали между собой и производят раздачу внутренней детали. 2 ил.

1389977

Изобретение относится к механосборочным работам, в частности к способам получения неразъемных соединений деталей, входящих одна в другую, методом пластических деформаций.

Цель изобретения — уменьшение энергозатрат и повышение качества соединения путем уменьшения предварительного зазора.

На фиг. 1 представлена схема образования соединения при выполнении канавки на одной из сопрягаемых поверхностей; на фиг. 2 — то же, при выполнении канавок на обеих сопрягаемых поверхностях.

Способ осуществляют следующим образом.

На сопрягаемой поверхности 1 оси (вала)

2 выполняется винтовая канавка 3 под промежуточный материал, например проволоку 4. Затем в канавку 3 укладывается проволока 4. Последняя может быть приготовлена в виде пружины или навита на канавку после ее образования. Обрабатывается втулка 5 с получением диаметра внутренней поверхности несколько большего (на

0,2 — 0,4 мм) диаметра, измеренного по уложенной в канавку проволоке. Втулку 5 надевают на ось 2 с радиальным зазором. Выступающие из втулки 5 концы проволоки 4 обрезают. На ось 2 устанавливают гайку 6 и обойму 7, предназначенные соответственно для удержания втулки 5 от выпадания и передачи осевого усилия от пресса. Помещают предварительно собранное соединение втулка — ось в охватывающую деформирующую протяжку (матрицу) 8, установленную на столе пресса 9.

Органом перемещения последнего воздействуют на обойму 7 и проталкивают предварительно собранное соединение через протяжку 8. Она последовательно воздействует на наружную поверхность втулки 5 своими деформирующими зубьями 10 и обжимает ее, уменьшая поперечные размеры и вызывая радиальное течение материала (каждый последующий деформирующий зуб протяжки выполнен с размером своей рабочей части меньшим, чем предыдущий зуб).

Между осью 2 и втулкой 5 вначале выбирается имеющийся зазор, а затем образуется прессовое соединение. Материал втулки 5 при его радиальном течении также охватывает проволоку 3, которая при этом подвергается всестороннему сжатию. После обжатия наружной поверхности втулки 5 и оси 2 снимают вспомогательные детали гайку 6 и обойму 7. Винтовая нарезка с образованием канавки под проволоку может быть выполнена на внутренней поверхности втулки 5 и в эту канавку может быть уложена проволока.

Подобным образом может быть образовано соединение типа втулка — корпус, но в этом случае канавка под проволоку выполняется или на наружной сопрягае55

Способ осуществляется при следующих режимах. Скорость протягивания определяется возможностями прессов и протяжных станков и выбирается из пределов

1 — 10 м/мин. Подача на диаметр (натяг) на деформирующий зуб выбирается из пределов 0,05 — 0,5 мм. Пр,и этом меньшее значение следует применять для обеспечения мой поверхности втулки, или на внутренней сопрягаемой поверхности корпуса, а радиальная деформация втулки (раздача) осуществляется внутренней деформирующей протяжкои.

На сопрягаемой поверхности 11 втулки 12 и сопрягаемой поверхности 13 корпуса 14 выполняются путем винтовой нарезки канавки под проволоку 15, которые при совмещении втулки 12 и корпуса 14 являются

10 зеркальным отображением друг друга. Соединение предварительно образуют следующим образом. Например, на втулку 12 навивают проволоку 15, обрезают ее концы, а затем втулку 12 с навитой проволокой (пружиной) ввертывают (как винт) в корпус 14. Возможно также ввинчивание отдельно проволоки в виде пружины в корпус 14, а затем ввинчивание втулки 12.

Если соединение короткое по длине, то проволоку 15 можно ввести в совмещенные

20 канавки путем ее постепенной подачи.

В дальнейшем вводят внутреннюю деформирующую протяжку 16 в отверстие втулки 12, устанавливают предварительно собранное соединение на планшайбу 17 станка и после включения рабочего хода раздают втулку 12 путем последовательного воздействия деформирующих зубьев 18, диаметральный размер которых возрастает в направлении, противоположном направлению протягивания. При раздаче поперечный размер

0 втулки 12 возрастает, вначале устраняется зазор между сопрягаемыми поверхностями

11 и 13, а затем образуется прессовое соединение. Материал втулки охватывает проволоку 15, в результате чего последняя находится в состоянии всестороннего

35 сжат"я

Таким же образом может быть образовано соединение типа втулка — ось, т. е. канавки под проволоку выполняются на сопрягаемых (обращенных друг к другу) поверхностях втулки 5 и оси 2.

40 Рекомендуется выбирать материал проволоки, у которого прочностные свойства выше прочностных свойств материала втулки, но ниже прочностных свойств материала оси и корпуса. При этих условиях материал втулки при своей радиальной деформации охватывает проволоку, а материал оси или корпуса служит подложкой, уменьшающей внедрение в него проволоки. Последняя вследствие этого не плющится и, если прикладывать осевые или окружные

>0 нагрузки, работает на срез.

1389977 точности на последних деформирующих зубьях.

Рассмотрим расчет на примере реального соединения втулка — вал правого вращения. Это соединение входит в главный циркуляционный насос, работающий в морской воде (агрессивной среде). Вал изготавливается из стали 20X13, его общая длина 712 мм. На обоих концах вала выполнены резьбы. На средней его выступающей поверхности (диаметр 65 мм) напрессовывается бронзовая втулка (бронза АЖ) с длиной 350 мм и толщиной стенки 4 мм. Технология получения соединения следующая. На один резьбовой конец устанавливается обойма, служащая упором для втулки. На поверхность под втулку устанавливается проволока с диаметром

1,2 мм, затем надевается подготовленная бронзовая втулка. На горизонтально-протяжной станок 7Б520 устанавливается охватывающая деформирующая протяжка. Вто- 20 рой резьбовой конец вала подсоединяется к протяжному патрону. Соединение получают при рабочем ходе штока протяжного станка. При использовании базового способа зазор между валом и втулкой 1,4 мм (1,2 мм — диаметр проволоки + 0,2 мм— зазор между проволокой и втулкой.

Для того, чтобы выбрать радиальный зазор, требуется количество деформирующих зубьев

Zi = —.-, 11

t где i — припуск (натяг) на один зуб.

На валу выполняется резцом винтовая канавка под проволоку (проволока из стали 20) предлагаемым способом, а затем в эту канавку навивается проволока. Прочность проволоки большая, чем у материала втулки, но меньшая, чем у материала вала, т. е. материал вала не деформируется под действием проволоки, зато материал втулки ее обтекает. После навивки 40 проволоки и установки втулки образуют соединение при протягивании. Так как зазор между втулкой и валом равен 0,8 мм (половина диаметра проволоки плюс зазор), количество деформирующих зубьев равно

Z = — —, 0,8

Берем отношение ф- = 1,75.

Е

Следовательно, при уменьшении зазора до нуля предложенный способ требует использования усилия, которое меньше в 1,75 раза, а также меньшего количества деформирующих зубьев. Поскольку при протягивании усилия значительные (80 — 150 кН) при этом экономится энергия. Если при напрессовке коротких втулок на последних также возможно выполнить канавку, зазор уменьшается до 0,2 — 0,3 мм что приводит к существенному уменьшению усилия.

Проволока, уложенная в канавку, подвергается всестороннему сжатию, в результате чего повышаются ее прочностные свойства, при этом она работает, если прикладывается осевая сила, на срез. Проволока, просто установленная на сопрягаемые поверхности по базовому способу, работает на трение, когда обеспечиваются условия работы проволоки на срез, прочность соединения существенно возрастает.

Формула изобретения

Способ получения неразъемного соединения деталей, включающий установку одной детали в отверстие другой с радиальным зазором, размещение в зазоре промежуточного материала, например проволоки, и совместную радиальную деформацию протяжным инструментом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повышения качества соединения путем уменьшения предварительного зазора, на одной или обеих поверхностях, образующих зазор, перед установкой деталей выполняют винтовую канавку под промежуточный материал.

1389977

«/8

12

18

Составитель А. Воронцов

Редактор А. Козориз Тех ред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1607/! 5 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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