Восстановление деталей давлением: методы, оборудование, особенности обработки

Сущность методов восстановления давлением состоит в перемещении части металла деталей к изношенным поверхностям для восстановления их сопряженных размеров. Объем металла восстанавливаемых деталей остается при этом без изменения. Обработка давлением ведется без предварительного или с предварительным подогревом деталей. В первом случае для пластической деформации деталей требуются большие усилия, а материал их получает наклеп: предел текучести и предел прочности его повышаются, а пластичность уменьшается.

При обработке с подогревом до температуры, составляющей около 90% от температуры плавления, пластическая деформация требует значительно меньших усилий, наклеп не возникает и значительно уменьшается опасность образования трещин. Предшествующая термическая обработка деталей утрачивается и ее необходимо повторять уже после обработки давлением в полном объеме, как при изготовлении новой детали.

Различают несколько видов обработки давлением, в том числе:

Осадка. Применяют при необходимости увеличения наружного диаметра сплошных и полых деталей и уменьшения внутренних диаметров полых деталей за счет уменьшения их высоты. На рис. XII.7, а приведена схема осадки втулки. В изношенную втулку 5 вставляют специальный палец 2, диаметр которого с учетом припуска на последующую обработку примерно на 0,2 мм меньше диаметра окончательно обработанного отверстия. Роль пальца 2 может выполнять и валик, на котором втулка работает в эксплуатации.

Рис. XII.7. Методы восстановления изношенных деталей давлением

Втулку с пальцем устанавливают в кольце 3 между съемной подставкой 6 и наставкой 1. Для предупреждения заплыва канавок и смазочных отверстий во Втулки устанавливают специальные вставки 4. Усилием Q давления пресса втулку осаживают до упора наставки 1 в палец 2, заполняя зазор между пальцем 2 и кольцом 3. После осадки деталь выпрессовывают из кольца 3 и спрессовывают с пальца 2. Затем вынимают вставки 4 и детали проходят механическую обработку: их развертавают под номинальный размер или обтачивают. Осадкой можно восстанавливать втулки из цветных металлов, шлицевые соединения и другие детали.

Раздача. Применяют при необходимости увеличения наружных размеров деталей типа втулки за счет уменьшения их толщины в тех случаях, когда необходимо сохранить заданную длину втулки. Схема раздачи втулки приведена на рис. XII.7, б. Деталь 2 помещают в кольцо 3. Внутрь детали вводят и усилием Q пресса прогоняют пуансон-прошивень 1, первое сферическое утолщение а которого служит для направления пуансона во втулке, а второе б —для раздачи втулки по заданному размеру. Для уменьшения износа инструмента при холодной раздаче применяют специальные смазки, создающие прочную разделительную пленку между инструментом и деталью. Для меди, латуни и бронзы следует применять смазку чистым сурепным маслом или маслом, смешанным с крепким мыльным раствором, для алюминия и его сплавов — технический вазелин. Для стальных деталей применяют смазки, содержащие веретенное масло, графит и зеленое мыло в различных пропорциях.

Вдавливание. Применяют для увеличения размера наружных поверхностей деталей типа дисков и валиков за счет выдавливания материала деталей на ограниченном участке нерабочей (торцовой) части. При вдавливании происходят одновременно осадка и раздача. Методом вдавливания можно восстанавливать шестерни при износе по профилю зуба и по отверстию в ступице, шлицы на валах при износе боковых поверхностей и другие детали. Принципиальная схема вдавливания показана на рис. ХII.7, в. Ремонтную деталь 4 помещают в кольце 3 между подставкой 5 и наставкой 1. Для формирования внутреннего отверстия детали в нее вводится палец 2. Под воздействием усилия Q пресса выступы подставки и наставки вдавливаются в деталь и металл перемещается с торцовых к изношенным поверхностям внешнего и внутреннего диаметров. Раздача металла в сторону торцовых поверхностей не допускается подставкой и наставкой, которые формируют торцовые поверхности детали.

Обжатие. Применяется при необходимости восстановления размеров изношенных деталей типа втулки по внутреннему диаметру. Схема обжатия показана на рис. ХII.7, г. Изношенную втулку 2 надевают на выступающую часть пуансона 1, диаметр которого несколько меньше номинального внутреннего диаметра втулки с припуском на развертывание. Под действием усилия Q пресса пуансон 1 вдавливает втулку в отверстие матрицы 3, приемная часть которой выполняется на конус с углом 7—8°. При этом втулка обжимается по диаметру выступающей части пуансона.

Методы восстановления деталей давлением весьма эффективны и экономичны, но требуют изготовления дорогостоящих пресс-форм. В практике ремонта подвижного состава городского электрического транспорта они находят применение на ремонтных заводах и в мастерских с большой программой ремонтов.

Сведения об авторах и источнике:

Авторы: Д. И. Бондаревский, В. М. Кобозев

Источник: Эксплуатация и ремонт подвижного состава городского электрического транспорта