Устройство для правки и упрочнения коленчатых валов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оборудованию для правки, и может быть использовано в машиностроительной, автомобильной промышленности, в частности для правки и упрочнения коленчатых валов. Цель изобретения - повышение качества правки и упрощение конструкции. Устройство содержит опорный блок 1 для укладки вала (В) 3, нажимной блок 4 с инденторами (И) 10 и 11. Деформированный В 3 укладывается шейкой в постель опорного блока 1. Усилием Р от пресса через нажимную плиту 9 подводится нажимной блок 4 до одновременного соприкосновения И 10 и 11 с галтелями вала. При дальнейшем опускании нажимного блока 4 усилие от И 10 и 11 передается по нормали на галтели шейки В 3, обжимая и упрочняя последние по дуге. Благодаря этому достигается упругопластический изгиб шейки, обеспечивающий ее выравнивание. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дд4 В 21 D 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248883/27-27 (22) 25.05.87 (46) 15.05.89. Бюл. № 18 (71) Государственный автотранспортный научно-исследовательский и проектный институт (72) И. П. Трубачев, В. А. Какуевицкий и С. И. Трубачев (53) 621.982.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 912332, кл. В 21 D 3/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ И

УПРОЧНЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оборудованию для правки, и может быть использовано в машиностроительной, автомобильÄÄSUÄÄ 1479163 A 1 ной промышленности, в частности для правки и упрочнения коленчатых валов.

Цель изобретения — повышение качества правки и упрощение конструкции. Устройство содержит опорный блок 1 для укладки вала (В) 3, нажимной блок 4 с инденторами (И) 10 и 11. Деформированный В 3 укладывается шейкой в постель опорного блока 1. Усилием Р от пресса через нажимную плиту 9 подводится нажимной блок

4 до одновременного соприкосновения И 10 и 11 с галтелями вала. При дальнейшем опускании нажимного блока 4 усилие от И 10 и 11 передается по нормали на галтели шейки B 3, обжимая и упрочняя последние по дуге. Благодаря этому достигаегся упругопластический изгиб шейки, обсспсчивающий ее выравнивание. 3 ил.

14791

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано для правки валов при производстве и ремонте автомобилей, тракторов, а также других машин и оборудования различного назначения.

Цель изобретения — повышение качества правки и упрощение конструкции.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема распределения напря- 10 жений в местах контакта дугообразного индентора с галтелью.

Устройство содержит опорный блок 1, снабженный постелью 2, имеющей выпуклую поверхность для шейки вала 3. Нажимной блок 4 выполнен в виде двух боковин 5 и 6 и перемычки 7, соединяющей эти боковины. На перемычке 7 выполнен Т-образный выступ 8, взаимодействуо ций с Т-образным пазом нажимной плиты 9, крепящейся к пуансону пресса. 20

Каждая из боковин 5 и 6 имеет дугообразные инденторы 10 или 11 для упора в галтели вала 3 и отделена от другой боковины продольным пазом 12, проходящим вдоль отверстия 13 с коническими проточками 14 и 15. В проточках установлены две конические распорные втулки

16 или 17, взаимодействующие своими наружными поверхностями с коническими проточками 14 и 15 и прижимающиеся к ним посредством винта 18. Одна из втулок 16 или 17 имеет резьбовое отверстие.

С помощью устройства правка вала осуществляется следующим образом.

Деформированный вал 3 укладывается шейкой в постель 2 опорного блока 1. Усилием P от пресса через нажимную плиту

9 подводится нажимной блок до одновременного соприкосновения инденторов 10 и 11 с гал гелями вала. При дальнейшем опускании нажимного блока 4 усилие от инденторов 10 и 11 передается по нормали на гал- 40 тели шейки вала 3, обжимая и упрочняя последние по дуге и обеспечивая упругопластический изгиб шейки для выравнивания ее. При отклонении коленчатых валов

3 по длине шейки между галтелями осуществляется раздвижка боковин 5 и 6 посредством винта 18.

Наибольшее контактное давление возникает в плоскости действия, прикладываемого индентором усилия P/2 на галтельную часть шейки (фиг. 3). Изменение контактного давления по окружности выражается формулой

Р„=Р,cos где Р— наименьшее контактное давлеление;

P, — наибольшее контактное давление;

n — угол охвата галтельной части шейки индентором.

63

При небольшом угле охвата при правке вала разница между наибольшим и наименьшим контактными давлениями по окружности незначительная. Поэтому на небольшом участке дуги от больших нагрузок возникают большие контактные напряжения, вызывающие появление значительных деформаций (вмятин, трещин) на обжатых участках поверхности галтелей.

С увеличением угла обжатия контактные давления по окружности уменьшаются.

При угле охвата 120 величины контактных давлений составляют половину наибольшего давления. Такой угол охвата галтелей инденторами 10 и 1 обеспечивает рациональное распределение удельных нагрузок по дуге. Возникающие от контактных давлений напряжения не вызывают образования трещин и больших вмятин в галтелях вала.

В результате обжатия поверхности галтели микротвердость ее возрастает, что оказывает положительное влияние на сопротивление усталости всего коленчатого вала. ДалЬнейшее увеличение угла охвата более 130 не оказывает существенного влияния на качество правки вала.

Со стороны опорного блока на шейку вала вдоль ее образующей действует равнораспределенная нагрузка. При упругопластическом изгибе шейки ее ось деформируется. Наружная поверхность шейки со стороны опорного блока становится вогнутой.

Чтобы выправить деталь, т. е. получить нужную остаточную деформацию, приходится шейку подвергать обратному про гибу, в 10 — 15 раз превышающему первоначальный. В связи с этим величина выпуклости опорной поверхности блока определяется из расчета наибольшего прогиба оси 20 шейки (фиг. 1.5) по следующей формуле ((Ж :.а . 3bF p

24Е1» 2 где V — величина выпуклости, см;

g — равномерно распределенная нагрузка, кг/см;

Š— модуль упругости материала вала, кг/см, I„— осевой момент инерции поперечного сечения шейки, см, 1 — расстояние между инденторами., см; а — расстояние от места приложения равномерно распределенной нагрузки до индентора, см;

 — длина части опоры, на которую действует равномерно распределенная нагрузка, см.

При контакте с постелью блока, имеющей выпуклую форму, поверхностный слой шейки в результате растяжения разгружается. Это позволяет стабилизировать

14791

3 геометрическую форму шейки, уменьшить усилие правки вала.

Применение предлагаемого устройства для правки и упрочнения коленчатых валов позволяет значительно повысить качество технологического процесса. Кроме того, устройство просто по конструкции и удобно в эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для правки и упрочнения коленчатых валов, содержащее нажимную плиту, нажимной блок в виде двух боковин, соединенных перемычкой и образующих между собой продольный паз, и выполненных на каждой боковине ин63

4 денторов дугообразной формы, а также механизм расклинивания боковин и опорный блок с постелью для вала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества правки и упрощения конструкции, угол дуги каждого индентора выполнен равным 120 — 130, на нажимном блоке выполнен Т-образный выступ, а на нажимной плите — Т-образный паз для размещения этого выступа, поверхность постели опорного блока выполнена выпуклой, а механизм расклинивания выполнен в виде двух конических распорных втулок, соединенных между собой винтом и размещенных в конических проточках, выполненных на боковинах с двух торцовых сторон соосно с продольным пазом.

1479163

ВНИИПИ Государственного комитета Ilo изобретениям и о крытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Я(— 35, Рву ыская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!

Редактор И. Касарда

За каз 2474/8

Сос а витель И. ASH(òät .Hoâ

Техрсд.И. Верее Корректор О. Кравцова

Тираж 694 Подписное