Применение пластичной деформации при ремонте и восстановлении деталей машин
Способ ремонта деталей пластическим деформированием основан на том, что под давлением металл изменяет свою форму без нарушения целостности.
При восстановлении деталей металл деформируется различными способами: правкой, раздачей, обжатием, осадкой. При этом детали могут подвергаться нагреву или ремонтироваться в холодном состоянии. В результате деформирования происходит перераспределение металла. При этом изменяются внутренние напряжения.
По способу пластических деформаций ремонтируют рамы, шатуны, коленчатые валы, поршневые пальцы, бронзовые втулки и другие детали.
Положительной стороной способа является экономия металла, улучшение его качества, снижение себестоимости ремонта.
К недостаткам следует отнести нарушение термообработки деталей при их нагреве, изменение размеров рабочих поверхностей, потерю металла на угар и окалину, а также возникновение остаточных напряжений.
Бронзовые и стальные детали с небольшим содержанием углерода восстанавливают без подогрева. Детали из высокоуглеродистых и легированных сталей перед восстановлением желательно подогревать, чтобы избежать возникновения трещин. На механические свойства материала детали оказывает влияние температура начала и конца деформирования.
Технологические процессы правки, раздачи, обжима и осадки
Для придания правильной формы погнутым или покоробленным деталям их правят и, как правило, без подогрева. Иногда применяют местный или общий нагрев, правку выполняют легкими ударами молотка, с помощью рычага или винтовыми приспособлениями и прессами.
Длинные валы большого диаметра правят наклепом. Вал устанавливают вогнутой стороной вверх. В месте максимального прогиба под вал подводят опору из мягкого металла. Наклеп вала производят по вогнутой поверхности легкими ударами молотка весом 1–2 кг или пневматическим молотком, наконечник которого снабжен стальным закаленным шариком. Качество правки проверяют в центрах индикатором. Точность правки наклепом достигает 0,02 мм на 1 м длины вала.
Правку рам, металлоконструкции ведут в холодном состоянии или с подогревом. Прямолинейность конструкций проверяют линейкой.
Раздачей восстанавливают полые детали (поршневые пальцы, трубы полуосей, втулки распределительных валов). Этот способ применяется для увеличения наружных размеров деталей. Схема раздачи поршневого пальца. В гнездо основания помещают матрицу, внутри матрицы устанавливают поршневой палец, который нижним торцом опирается на кромки отверстия основания. Для пальцев предусматривают пуансон соответствующего размера, изготовленный из стали ХВГ, твердостью HRC 62–64. Пуансон конусным концом устанавливают сверху в отверстие поршневого пальца и с помощью пресса перемещают вниз.
Обжатием восстанавливают втулки из цветных металлов, звенья гусениц при износе проушин под пальцы и другие детали. Этот способ применяется для уменьшения внутренних размеров деталей. Схема обжатия втулки. В отверстие подставки вставляют матрицу, у которой входное конусное отверстие выполнено под углом 7–8°, а выходное – 18-20°. Втулку надевают на специальный пуансон. Пуансон и матрицу изготовляют с таким расчетом, чтобы после обжатия втулки в ее внутреннем диаметре образовался пропуск, необходимый для последующей механической обработки. После нажатия прессом на пуансон втулка обжимается. Наружную поверхность обжатой втулки омедняют и протачивают, а внутреннюю – развертывают.