Способ восстановления деталей с внутренним зубчатым профилем

 

Изобретение относится k обработке металлов давлением и может быть испольэова но при восстановлении деталей сложной формы. Цель изобретения - расширение технологических возможностей позволяющих восстанавливать детали сложной формы с внутренним зубчатым профилем. Прм восстановлении деталей с внутренним зубчатым профилем обжатие осуществляют путем осевого перемещения матрицы на определенной длине f детали на оправке диаметром d, размеры которых определяют из соотношений И (0.5-0.7) 1з и d ,2-0,3) h, где 1з - длина зуба, dt - диаметр выступов, h - высота зуба. Восстановление деталей с внутренним зубчатым профили пластическим деформированием с указанными величинами технологических параметров позволяет повысить износостойкость зубьев по сравнению с наплавкой и снизить знергетич хкие затраты 4 табл., 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э 8 23 P 6/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4492966/27 (22) 12.10.88 (46) 15.05.91. Бюл, М 18 (71} Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) О. И. Кузьменков. Н. К. Кривенко, А. А. Семенов и В, Н. Дмитряк (53) 621.797(088.8) (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННИМ ЗУБЧАТЫМ ПРОФИЛЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при восстановлении деталей сложной формы. Цель изобретения — расширение технологических возможностей, позволяюИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть испол ьэовано при восстановлении изношенных деталей.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей, позволяющих восстанавливать детали сложной формы с внутренним зубчатым профилем.

На фиг. 1 показана восстанавливаемая деталь в штампе, на фиг. 2 — деталь, сечение.

Для осуществления способа используют штамп, который содержит нижнюю плиту

1 с закрепленным на ней основанием 2, имеющим выступ с конической поверхностью А для базирования восстанавливаемой детали 3 с изношенными зубьями 4. Штамп снабжен также цилиндрической оправкой 5, которая входит в отверстие плиты 6 с закрепленной на ней матрицей 7.

Способ осуществляют в следующей последовательности.,; Я2,„1648712 А1 щих восстанавливать детали сложной формы с внугренним зубчатым профилем. При восстановлении деталей с внутренним зубчатым профилем обжатие осуществляют путем осевого перемещения матрицы на определенной длине f детали нв оправке диаметром

d, размеры которых определяют из соотношений 1= (0.5 — 0.7)!з и б= б1-(0,2 — 0,3) h, где!э— длина зуба, dy — диаметр выступов, h — высота зуба. Восстановление деталей с внутренним зубчатым профильм пластическим деформированием с указанными величинами технологических параметров позволяет повысить износостойкость зубьев по сравнению с наплавкой и снизить энергетические затраты, 4 табл., 2 ил.

Восстанавливаемую деталь 3, содержащую изношенные зубья 4 длиной h, после нагрева устанавливают на основание 2, ба эируя по конической поверхности А. Затем в отверстие детали помещают оправку 5 диаметром d. После этого матрицу 7, закрепленную с помощью плиты 6 на полэуне фрикционного пресса, перемещают в осевом направлении и производят обжим наружной цилиндрической поверхности 8 на ! длине I. При этом длину 1 и диаметр оправки

d выбирают из соотношений; 1=(0,5-0,7) 1з, d=d>-(0,2-0,3) h, где!з — длина зубьев, д1диаметр выступов зубьев; h — высота зубьев, Нижний и верхний пределы длины деформирования 1определяют опытным путем (табл, 1 — 4), исходя из условия получения минимального необходимого припуска íà последующую механическую обработку к минимальной энергоемкости процесса. При

10

I

< 0,5 lз в нижней части зубьев остаются черноты, т. е. припуск на последующую обработку недостаточен. Для деталей с максимальным износом зубьев длина деформирования 1= 0,7 Iз. Увеличение длины деформирования I > 0,7 Iз вызывает увеличение энергоемкости процесса, а также исключает возможность вторичного восстановления детали.

Для обжима по всей длине I требуемое количество ходов ползуна пресса 8 — 10, при

Этом избыток металла вытекает в облой на нижнем торце шлицевого отверстия, что затрудняет последующую механическую обработку.

При выборе длины обжатия !no предложенной эмпирической зависимости указанное количество ходов полэуна не превышает

3, т. е, за 1-2 хода ползуна осуществляется требуемое обжатие.

Диаметр оправки d выбирается из условия получения минимального и достаточного приращения зубьев при обжиме цилиндрической поверхности на длине 1, Для этого после деформирования измеряют приращение Лб 1 в трех сечениях детали (фиг. 2). При диаметре оправки d=d> — 0,1h (табл 1) только при деформировании на длине 1=4,0 1з в средней и нижней части (сеч, И вЂ” 11 и III-III) остаются черноты после обработки, т, е. величина припуска, равная соответственно 0,093е и 0,086m недостаточна, При диаметре оправки d= d-0,2h и

d--б1-0,3h (табл. 2, 3) деформирование на длине 1=0,4 1э недостаточно. При диаметре оправки d=d>-0,4h (табл. 4) деформирование на длине 1=0,4 !з, 1=0,5 Iз и f=0,6 1з также недостаточно.

Диаметр оправки d=d>-0,4h нецелесообразен, так как требуется значительно увеличить длину деформирования, что вызывает повышение энергоемкости процесса.

При соблюдении приведенных условий деформация изношенных зубьев осуществляется равномерно по всей длине зубьев 1з.

При этом оправка диаметром d не только определяет величину минимального припуска на механическую обработку зубьев, но и способствует равномерному перераспределению материала в процессе деформирования, Для снижения сил трения и облегчения удаления детали после обжатия из штампа поверхности последнего смазывают графитовой смазкой.

Пример конкретного выполнения способа осуществлен при восстановлении чашек водила колесной передачи автомобиля

МА3 5549 на Рижском опытно-механическом заводе (деталь t4 500А-2405022-Г, число зубьев Z— - 34, модуль m — 2,5, длина зубьев

13=69 мм, материал сталь 40 ГОСТ 1050/74).

Способ осуществлялся в следующей последовательности.

Деталь после разборки и дефектации нагревали в электропечи до 950 — 960 С, время нагрева 20 мин, устанавливали на основание штампа с базированием по внутренней конической поверхности на аправке диаметром б 82 мм. Матрицей, закрепленной на ползуне фрикционного пресса ФБ-1732, производили обжим наружной цилиндрической поверхности на длине 1=35 мм, Электродуговой наплавкой наплавляли наружную поверхность детали длиной

I= 35 мм. сила сварочного тока I= 230-250А, напряжение дуги 23 — 24 В, подача присадочного металла 163 мм/мин, скорость наплавки 1,3 м/мин, число проходов 2, проволока марки 70 ТУ 14-4 — 923 — 78 диаметром ф1,8 мм

На токарно-.винторезном станке 1К62 растачивали отверстие под протяжку и подрезали торец. На горизонтально-протяжном станке модели 7656 протягивали отверстие в детали, предварительно совместив остатки зубьев в детали с протяжкой. На токарновинторезном станке модели 1К62 подрезали торец фланца и проточили шейку под подшипник. Закалку и отпуск детали выполняли согласно техпроцессу. На круглошлифовальном станке модели 3616 обрабатывали шейку ступицы согласно размеру чертежа, Восстановление деталей с внутренним зубчатым профилем с заданными параметрами длины обработки детали и диаметра оправки пластическим деформированием позволяет повысить износостойкость зубьев на 20-25$, по сравнению с процессом восстановления наплавкой, а также снизить энергетические затраты на восстановление.

Формула изобретения

Способ восстановления деталей с внутренним зубчатым профилем, включающий нагрев, обжатие детали и последующую обработку, отличающийся тем, что, с целью расширения технологичес их воэможностей восстановления деталей с внугренним зубчатым профилем, обжатме детали производят путем осевого перемещения обжимного инструмента от одного из торцов на длине 1 на оправке диаметрром б, размеры которых определяют из соотношений

1=(0,5 — 0,7) lз и d= d > — (0,2-0,3) h, где Iç — длина зуба;

d1 — диаметр вь.ступов;

h — высота зуба, 1648712

Таблица 1 б = d>-0,1h

Таблица 2 = d -0,2Ь

ТаблицаЗ б = d®,3h

Таблица 4

d = d -04h

1648712

Составитель А.Синельников

Редактор М.Келемаш Техред M.Moprevvan Корректор М.Максимишинец.;

Заказ 1487 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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