Устройство для высадки утолщений на цилиндрических деталях

 

Использование: для восстановления изношенных по наибольшему диаметру поверхностей ступенчатых деталей. Сущность изобретения: в основании устройства выполнены соосные сквозные отверстия и опорная кольцевая поверхность с углублением, радиусом перехода, равным радиусу галтели и детали, и диаметром D₁= D+Δ где D - номинальный диаметр восстанавливаемой поверхности; Δ припуск на механическую обработку. 3 ил.

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно восстановлению изношенных по диаметру деталей, например цилиндрических штырей для модельных плит, и может быть использовано в судостроении, тракторостроении, автомобилестроении и других отраслях народного хозяйства с целью восстановления различных ступенчатых деталей.

Известно устройство, которое может быть использовано для восстановления цилиндрических деталей, содержащее корпус, установленную в нем двухступенчатую цилиндрическую матрицу и пуансон для нагружения.

Недостатком данного устройства является невозможность равномерного пластического сжатия по всей высоте ступени с наибольшим диаметром ступенчатой цилиндрической детали.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем восстановления пластическим деформированием изношенных по большему диаметру поверхностей ступенчатых цилиндрических деталей.

Цель достигается тем, что большая ступень матрицы выполнена диаметром D₁ D + Δ, высотой t 1,5.2,0 мм и соединена с меньшей ступенью радиусом перехода, равным радиусу галтели детали, где D номинальный диаметр восстанавливаемой поверхности; Δ- припуск на механическую обработку.

Изобретение поясняется фиг. 1-3.

Устройство для восстановления цилиндрических деталей состоит из цилиндрической формы стального корпуса 1, двухступенчатой матрицы 2 и пуансона 3. Матрица 2 выполнена двухступенчатой с соосно-сквозным отверстием для установки по нему по посадке Н7/f 6 (СТ СЭВ 144-75) восстанавливаемой детали 4 по наименьшему диаметру d. Опорная большая ступень выполнена высотой t, радиусом перехода, равным радиусу галтели R в детали, и диаметром D₁ D +Δ, где D номинальный диаметр восстанавливаемой поверхности, Δ припуск на механическую обработку. Деталь 4 устанавливается на матрицу 2, после чего закрывается пунсоном 3 и нагружается осевой силой Р. Увеличение восстанавливаемого диаметра D осуществляется благодаря пластическому деформированию детали. При этом выполненная в матрице 2 большая ступень препятствует интенсивному локальному увеличению поперечного размера в нижней части восстанавливаемой изношенной поверхности детали. При сжатии детали силами, приложенными по обоим торцам, пластически деформируется только нижняя часть детали диаметром d. Деталь деформируется по абсолютной деформации ΔD Δ' + Δ (1) где Δ' величина износа; Δ- величина припуска на механическую обработку.

Для извлечения восстановленной детали 4 из устройства предварительно снимают пуансон 3, а затем деталь 4.

В результате проведенных опытов установлено, что оптимальное значение высоты большей ступени в матрице 2 следует принимать t 1,5-2,0 мм.

Эффективность предлагаемого устройства подтверждается следующим примером выполнения.

П р и м е р. Рассматривается процесс восстановления посадочного диаметра ⊘ 34,85-0,05 круглого штыря (фиг. 2) для модельных плит предлагаемого устройства. В результате износа диаметр сопрягаемой цилиндрической поверхности уменьшается и становится равным ⊘ 34,4 мм, что не позволяет обеспечивать сборку модельных плит с достаточной точностью.

Перед восстановлением штыри, изготовленные из стали 20Х (ГОСТ 4543-71) с последующей цементацией для получения твердости НRC 56-62, предварительно отжигали при температуре 1100 К, с выдержкой в течение ≈30 мин. В основании были приняты R 5 мм и t 1,5 мм. На торцовой поверхности пуансона 3 выполнено коническое гнездо (фиг. 3) для сопряжения с конической частью штыря. Величину деформации определяли по формуле (1), приняв Δ=0,35 мм, Δ' 0,45 мм, а диаметр большей ступени в матрице 2 D₁ 35,2 мм. После пластической осадки диаметр посадочной части штыря по всей его длине составил 35,2±0,1 мм (усредненное значение по результатам осадки 10 штырей). После пластической осадки штыри подвергали соответствующей термической и механической обработке с целью получения необходимой твердости и размера согласно чертежу. Укорочение рабочей части штырей не влияет на точность сборки модельных плит, и в связи с этим восстановление штырей с помощью предлагаемого устройства можно производить несколько раз. Предлагаемое устройство для восстановления ступенчатых цилиндрических деталей является достаточно универсальным и простым в эксплуатации. Для восстановления деталей других типоразмеров в корпусе 1 устанавливают матрицу 2 с соответствующей высотой большей ступени, радиусом перехода R и диаметром D₁'.

Использование предлагаемого изобретения в промышленности позволяет реализовать экологически чистый технологический процесс, экономить инструментальную сталь, энергию, повысить производительность труда в ремонтных работах.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСАДКИ УТОЛЩЕНИЙ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЯХ, содержащее корпус, установленную в нем двухступенчатую цилиндрическую матрицу и пуансон, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возсожностей путем восстановления пластическим деформированием изношенных по большему диаметру поверхностей ступенчатых цилиндрических деталей, большая ступень матрицы выполнена диаметром D₁= D+Δ , высотой t = 1,5 - 2,0 мм и соединена с меньшей ступенью радиусом перехода, равным радиусом галтели детали, где D - номинальный диаметр восстанавливаемой поверхности, Δ - припуск на механическую обработку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3