Способ соединения с натягом деталей типа вал-втулка

(71) Дальневосточное высшееморское училище им, адм, Г,И(53) 621,757088,8)56) Автооское свидетельство СССРМ 1199558, кл. В 23 Р 11/02, 05,12,8(57) Изобретение относится к мехарочному производству и может бытьзовано при создании или восстанонеподвижных прессовых соединенивал-втулка, Целью изобретения являевышение качества соединения путемирования на одной из деталей (Д) р инженерное, Невельского носбо- испольвлении й типа тся пом фор- ельефа Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при создании или восстановлении неподвижных прессовых соединений типа вал-втулка,Целью изобретения является повышение качества соединения,Поставленная цель достигается путем формирования на одной из деталей рельефа более правильной геометрической формы за счет осуществления дополнительной предварительной операции оплавления,Способ соединения с натягом деталей типа вал-втулка осуществляют следующим образом.Сопрягаемую поверхность одной из деталей оплавляют путем высокоскоростного точечно-импульсного нагрева в точках последующего нанесения рельефа на глубину, лежащую в пределах величины шероховатоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР более правильнои геометрическои формы, Сопрягаемую повеохность одной из Д оплавляют путем высокоскоростного точечно-импульсного нагрева в точках последующего нанесения рельефа на глубину, лежащу)о в пределах величины шероховатости этой поверхности, После остывания Д ниже температуры фазовых превращений повторными импульсами в этих точках формируют рельеф в виде конусообразных выступов и торообразных впадин, За счет предварительного оплавления формируется мелкодисперсная структура и рельеф получается правильной геометрической формы, Затем осуществляют тепловую сборку Д, при этом выступы, имеющие повышенную твердость, обеспечивают затекание металла сопрягаемой Д во впадины,сти этой поверхности, После этого детали дают остыть ниже температуры фазовых превращений, При этом в обработанных участках поверхности происходит измельчение исходной структуры сталей и формирование мелкодисперсных структур мортенсита, сорбита, тростита, остаточного аустенита и каобидов без изменения геометрии этой поверхности, После этого производят повторную обработку поверхности детали в этих же точках также посредством высокоскоростного точечно-импульсного расплавления металла, В качестве источника излучения в обоих случаях можно исполь,зовать лазерную установку. При повторной обработке на поверхности детали формируется рельеф в виде конусообразных выступов, имеющих твердость, превышающую твердость.материала другой детали и торо- образных впадин, охватывающих основа1632725 вой поверхностью детали на высоту 0,065 мм и углубления в форме усеченного тора, охватывающего выступ, с наибольшим наружным диаметром, равным 1,4 мм.Длительность каждого импульса составляет 4 10 с, диаметр пятна фокусировки излучения на поверхностидетали равен 1,4 мм. При этом, плотность мощности лазерного излучения первого импульса в данном случае устанавливаетсяравной 7 10 Вт/см,а плотность мощности второго импульса 1,65 10 Вт/см . Обе величины устанавливают путем последовательных приближений и зависят только от марки стали и шероховатости поверхности. Единичные элементы рельефа наносят в шахматном порядке на расстоянии 12 мм друг от друга,Сборку производят тепловым методом с нагревом втулки до 160 С. Составитель Д,Лямин6Редактор В.Бугренкова ТехредМ,Моргентал Корректор М,Самборская Заказ 584 Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния выступов и плавно сопряженных с ними, причем обьемы каждой впадины равны обьему соответствующего выступа. Предварительное получение в обрабатываемых участках мелкодисперсных структур позво ляет формировать рельеф правильной геометрической формы,Заем осуществляют тепловую сборкудеталей, 10Первоначальный контакт соединяемыхдеталей в процессе тепловой сборки происходит по выступающим над базовой посадочной поверхностью выступам, металлкоторых приобрел более высокую твердость 15в процессе высокоскоростного распавленияи охлаждения, В результате больших контактных давлений выступы, имеющиеформу конуса, деформируют металл сопрягаемой поверхности другой детали, 20происходит полное заполнение последним впадин поверхности первой детали иобжатие соединения вал-втулка, Вследствие всего вышеописанного повышается герметичность соединения и соответственно 25его надежность в эксплуатации,П р и м е р, Вал изготовляют из конструкционной горячекатанной стали 40 ХН,размер зерен перлита в структуре 5,2 10 2 -5,7 10 мм, Втулку изготовляют из стали 3020. Номинальный диаметр посадочных поверхностей 160 мм, При осуществлении способа посадочные места обрабатываютшлифованием до окончательной шероховатости Яа=1,25 мкм и создают натяг, равный 35140":5 мкм. Единичные элементы рельефана посадочной поверхности вала наносятметодом двухимпульсной лазерной обработки с паузой междуимпульсами, равной2 с, В качестве источника излучения используют лазерную установку "Квант - 15", Припервом импульсе происходит оплавлениеповерхности на глубину в пределах шероховатости, при втором импульсе происходитформирование единичного элемента рельефа, состоящего из выступа в форме четкоочерченного конуса, выступающего над базоФормула изобретения Способ соединения с натягом деталей типа вал-втулка, включающий выполнение на сопрягаемой поверхности одной из деталей посредством высокоскоростного точечно-импульсного расплавления металла рельефа в виде конусообразных выступов, имеющих твердость, превышающую твердость материала другой детали, и торообразных впадин, охватывающих основания выступов и плавно сопряженных с ними, причем объемы впадин равны объемам выступов, образование сборочного зазора между сопрягаемыми деталями, их соединение и выборку упомянутого зазора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества соединения путем формирования элементов рельефа более правильной геометрической формы, сопрягаемую поверхность детали перед нанесением рельефа оплавляют путем высокоскоростного точечно-импульсного нагрева в точках последующего нанесения рельефа на глубину, лежащую в пределах величины шероховатости этой поверхности, после чего деталь выдерживают до остывания металла ниже температуры фазовых превращений.