Тема 4.7 Технология изготовления шатунов и рычагов.

К группе шатунов и рычагов относятся детали в виде стержней разных сечений и формы, утолщённые части которых имеют обработанные взаимно параллельные, перпендикулярные и расположенные под различными углами отверстия и плоскости.

К шатунам двигателей внутреннего сгорания предъявляются высокие требования в отношении точности размеров отверстий под вкладыши , втулки, и шатунные болты, взаимной параллельности отверстий и расстояния между их осями.

К деталям механизмов распределения и топливной аппаратуры – рычагам, коромыслам, клапанов, рычагам регуляторов –предъявляются менее жёсткие требования в части взаимного расположения отверстий и плоскостей.

У шатунов двигателей внутреннего сгорания отверстия в головках должны быть выполнены по 2-му классу точности , а при взаимозаменяемости вкладышей – по 1-му классу точности. Отверстия под шатунные болты выполняют по 2-му классу точности.

Допускаемая непараллельность отверстий в головках или непараллельность отверстий сопрягаемым плоскостям при разъёмных головках должна быть в пределах 0,03 мм на 100 мм длины, а скрещивание осей – в пределах 0,05 мм на 100 мм длины.

Неперпендикулярность плоскостей прилегания головок шатунных болтов и гаек к оси отверстия допускается не более 0,05 мм на 100 мм Ø.

Для изготовления шатунов тихоходных двигателей применяют углеродистые и низколегированные стали 35,453,40ХН, для быстроходных нефорсированных двигателей – стали 45,40ХН,40ХФА, а для форсированных двигателей – стали 40ХНМА и 18Х2Н4ВА.

Для уменьшения расхода материала и повышения его прочности заготовки шатунов получают ковкой или штамповкой.

Шатуны крупных двигателей в мелкосерийном пр-ве изготовляют свободной ковкой и все пов-ти обрабатывают.

В крупносерийном пр-ве заготовки шатунов штампуют в закрытых штампах и подвергают т/о.

Механической обработке подвергают только отверстия и торцы головок, поверхности разъёма и поверхности, сопрягаемые с др.деталями ( болтами шатунов, штифтами и т.п).

Шатуны форсированных двигателей после штамповки и т/о подвергают обработке по всему контуру и полируют для повышения усталостной прочности и устранения рисок от механической обработки, являющихся местами концентрации напряжений.

Штампованные заготовки шатунов , значительная часть пов-ти которых не обрабатывается , должны выполняться с повышенной точностью и не иметь дефектов, снижающих прочность детали.

Вырезку образцов для механических испытаний производят после их т/о из специального припуска или тела детали.

Заготовки рычагов и коромысел получают гл.обр. штамповкой с припуском только на рабочих поверхностях.

Характерными операциями при обработке шатунов и рычагов разных конструкций явл-ся обработка торцовых плоскостей головок, отверстий в головках поверхностей стыка шатуна и крышки, отверстий для шатунных болтов и смазочных отверстий в стержнях.

Обработка торцовых плоскостей головок в мелкосерийном производстве производится на вертикально- фрезерных станках. Деталь закрепляют на столе станка т.о, чтобы ось стержня была параллельна плоскости стола. Затем торцовой фрезой поочерёдно обрабатывают торцы головок с одной и другой стороны.

В крупносерийном производстве применяют двусторонние многошпиндельные станки ,на которых одновременно обрабатывают все торцы, или вертикально- протяжные станки, обрабатывая на них сначала плоскости нижней головки, затем верхней. При обработке шатунов небольших размеров торцовые плоскости головок чеканят на прессах или шлифуют на плоскошлифовальных станках.

Отверстия в головках шатунов обрабатывают в две операции. Если при штамповке шатун выполнен вместе с крышкой, то до отрезки крышки производят обдирку, при которой удаляют ковочные уклоны. Дальнейшую обработку производят после отрезания крышки и соединения её с шатуном на болтах.

При раздельной штамповке шатуна и крышки черновую обработку в мелкосерийном производстве осуществляют путём растачивания на расточных или сверлильных станках, сборными протяжками, одновременно с обработкой плоскости стыка шатуна и крышки.

Чистовую обработку производят после соединения шатуна и крышки болтами.

Получистовая обработка отверстий в головках крупных шатунов осущ-ся на одношпиндельных или двухшпиндельных расточных станках борштангами с набором резцов.

Для обработки средних и мелких шатунов в серийном пр-ве и массовом применяют агрегатные многошпиндельные станки, на которых отверстия обрабатывают последовательно наборными зенкерами, расточными оправками с набором резцов или развёртками, или автоматические линии , состоящие из группы агрегатных станков последовательно выполняющих черновые, п/ чистовые и чистовые операции.

Чистовая обработка отверстий в головках производится на станках для тонкого растачивания. Отверстия в нижней головке шатуна после тонкого растачивания хонингуют.

Отверстия под шатунные болты в мелкосерийном производстве обрабатывают в кондукторе последовательно свёрлами, зенкерами и развёртками. Для обеспечения строгих требований , котор. предъявляются к перпендикулярности отверстий к плоскости разъёма (0,03-0,05 мм на 100 мм длины), применяются зенкеры и развёртки с верхними и нижними направляющими.

В крупносерийном и массовом производствах отверстия под шатунные болты обрабатывают на многошпиндельных, многопозиционных агрегатных станках или на автоматических линиях. На них отверстия последовательно обрабатываются свёрлами. Зенкерами и развёртками.

Обработка отверстий для подвода смазки в стержне шатуна производится на станках для глубокого сверления ружейными свёрлами или спиральными свёрлами с частым выводами их из отверстия.