Билет № 14. Сущность процесса востановления деталей пластическим деформированием.

Сущность этого метода основана на возможности восстанов­ления изношенных рабочих поверхностей путем некоторого пластического перераспределения материала детали в холодном и горячем состоянии. В зависимости от износа, формы и раз­меров детали применяют осадку, вдавливание, раздачу, обжа­тие, вытяжку, правку. Эти методы различаются направлением внешней действующей силы и величиной требуемой деформации.

Для увеличения наружного диаметра деталей и уменьшения внутреннего диаметра полых деталей пользуются способом осадки (рис. 80, а), при котором направление действующей силы не совпадает с направлением деформации. Этим методом восстанавливают бронзовые втулки верхней головки шатуна в холодном состоянии на прессе в специальном приспособлении.

Для компенсации износа деталей применяют способ раздачи (рис. 80, б). Восстанавливают этим способом пустотелые оси и валы, поршневые пальцы.

Размеры наружных поверхностей увеличивают за счет вы­давливания материала детали с ее нерабочей части (способ вдавливания). При этом одновременно происходит раздача и осадка.

При вдавливании направление действующей силы не совпа­дает с направлением действующей деформации и длина детали не изменяется. Вдавливанием восстанавливают тарелки клапанов при износе фаски, зубья шестерен и шлицы при износе по толщине.

Рис. 80. Схема восстановления деталей пластической деформацией:
а — осадка, б—раздача, в — обжатие, г — вытяжка, 6 — деформация; Р — усилие

Один из способов пластической деформации — обжатие (рис. 80, в), которое характеризуется совпадением направления действующей силы с направлением деформации. Этим способом восстанавливают втулки из цветных сплавов при износе по внутреннему диаметру (втулки распределительных и других ва­лов и оси, звенья гусениц при износе проушин под палец и т. д.).

Способ пластической деформации — вытяжка (рис. 80, г) — характерен тем, что направление действующей силы и направле­ние требуемой деформации не совпадают. Длина детали при вытяжке увеличивается за счет местного сужения поперечного сечения детали. Применяют этот способ для удлинения тяг, стержней, штанг и других аналогичных деталей.

Для деталей, у которых во время работы и восстановления возникли остаточные деформации (изгиб, скручивание, коробле­ние и т. д.), применяют способ пластической деформации — прав­ку. В этом случае направление действующей нагрузки или крутящего момента совпадает с направлением действующей деформации. Правкой восстанавливают шатуны, валы и другие детали.

В зависимости от величины деформации детали правят с нагревом или без него. Для ответственных деталей рекомендует­ся применять правку с нагревом до температуры 400—450° С и выдержкой в течение 0,5—1 ч.

Коленчатые и распределительные валы, полуоси правят в холодном состоянии, так как термическую обработку затрудни­тельно производить в ремонтных мастерских. После правки деталей в холодном состоянии возможно возобновление некото­рого изгиба вследствие внутренних остаточных напряжений и напряжений, передаваемых деталью.

Для правки используют гидравлические и винтовые приспо­собления. Выправленные детали контролируют в центрах станка или приспособления или на призмах с помощью индикатора. Шатуны проверяют на специальном приспособлении, переднюю ось — специальными угольниками, рамы — на контрольных пли­тах и угольниками.

Разновидность метода пластической деформации — восста­новление деталей электромеханическим выдавливанием. Сущ­ность способа заключается в перераспределении поверхностного слоя металла ремонтируемой детали в результате микронагрева в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью и радиального усилия инструмента. Для микронагрева исполь­зуют специальный источник электрического тока, подключенный к восстанавливаемой детали и рабочему инструменту. Давление на рабочий инструмент передается от суппорта токарного станка. Вследствие малой площади соприкосновения инструмента и детали в зоне контакта выделяется большое количество теплоты, размягчающей металл поверхностного слоя детали. При одно­временном воздействии микронагрева и радиального усилия инструмента в зависимости от профиля инструмента происходит высадка детали с Д\ до Д2 или сглаживание с Дч до Дтм (рис. 81). За счет интенсивного охлаждения поверхностного слоя металла в результате отвода теплоты с поверхности слоя детали в глубину и пластической деформации на поверхности детали образуется тонкий упрочненный слой, закаленный до высокой твердости.

Рис. 81. Схема электромеха­нического восстановления де­талей:
1 — высаживающая пластина, 2 — сглаживающая пластина; S — шаг высадки, Р—усилие

Для поста электромеханической обработки (ЭМО) деталей (рис. 82) используют обычный токарно-винторезный станок нормальной точности, марку которого выбирают в зависимости от размеров ремонтируемых деталей. В качестве источника питания для микронагрева на переменном токе служат специаль­ные понижающие трансформаторы с выходными параметрами: сила тока 200—1200 А и напряжение 2—6 В.

В суппорте токарного станка устанавливают универсальный держатель рабочего инструмента. На держателе

ролика на оси неподвижно устанавливают высаживающий или сглажи­вающий ролик. Держатели роликов и сами ролики — сменные, из твердого сплава Т15К6. Высаживающий ролик затачивают под углом 60—70°, контактную поверхность его скругляют, чтобы не повредить ремонтируемую деталь. Радиус скругления сглаживающего ролика доводят до 40—60 мм.

Технологический процесс высадки ремонтируемых поверх­ностей производят в такой последовательности. Чистую и проде- фектованную деталь устанавливают и закрепляют в центрах или патроне токарного станка.

Держатель в суппорте регулируют так, чтобы горизонтальные оси детали и высажи­вающего ролика были перпендикулярны и совпадали по высоте. На токарном станке устанавливают необходимые обороты и шаг подачи.

Суппортом устанавливают высаживающий ролик так, чтобы он плотно касался детали. Включив кнопочной станцией трансформатор, переключателем обмоток и реостатом по показа­нию амперметра устанавливают необходимую для высадки величину тока.

Суппортом токарного станка придают ролику необходимое давление. После выполнения перечисленных подготовительных операций включают станок, горизонтальную подачу и производят высадку восстанавливаемой поверхности.

Процесс сглаживания выполняют в той же последователь­ности, что и процесс высадки. Восстановление деталей электро­механическим способом позволяет повысить физико-механические свойства поверхностного слоя детали без изменения его характе­ристики и дополнительной термической обработки.