Способ финишной обработки гильз цилиндров двигателей

3654 2131Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть применено при изготовлении гильз цилиндров двигателявнутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение качества обработки путем создания многослойного покрытия, исключающегоразрыхление и отслоение покрытия впроцессе работы двигателя,Способ заключается в том, что рабочую поверхность гильзы натираютантифрикционными брусками, которыезаполняют микровпадияы микрорельефа,уменьшая их глубину, покрывают площадки микрорельефа, обеспечивая формирование на поверхности гильзы антифрикционного покрытия, содержащегопродукты износа брусков (меди, олова,графита, дисульфида молибдена и др.).Затем производят дискретное нанесение органического пленкообразуюшеговещества с интервалом, равным 1/42/3 длительности цикла обработкис момента начала антифрикционной обработки, что позволяет закрепить антифрикционное покрытие на рабочейповерхности гильзы за счет образования водомаслостойкой полимерной пленки. При этом получаемое покрытиеимеет слоистый характер и состоитне менее чем из двух слоев. Первыйслой покрытия, содержащий лишь продукты истирания брусков, покрывающийповерхность гильзы, заполняя микровпадины и взаимодействуя с основнымметаллом, Формируется в начальныймомент антифрикционной обработки,в первые 1/4-2/3 длительности циклаобработки, При этом поверхность гильзы за указанное время нагреваетсяза счет тепловыделения при трении.Затем вводят пленкообразующее вещество и формируют второй слой покрытия,представляющий собой механическуюсмесь введенного вещества и аытифрикционных материалов бруска. Несмешиваемость двух покрытий обеспечивается тем, что продукты истираниябрусков содержат значительное количество графита и/или дисульфида молибдена, являющихся гидрофобными материалами (не смачиваемыми водой), апленкообразующие вещества (в особенности полимеры) содержат значительное количество воды, При этом дальнейшая обработка способствует растиранию пленкообразующего вещества поповерхности гильзы и испарению воды 5 10 15 20 2 с 30 Р,5 40 45 50 55 за счет теплавыделений при обработкеи образованию на поверхности водои маслостойкой пленки. 11 роцесс затвердевания пленкообраэующего вещества (полимеризации) происходит интенсивно, так как наносится на уже нагретую поверхность, чтотакже благоприятствует несмешиванию вещества суже нанесенным антифрикционным покрытием.Кроме того, обработка поверхности гильзы по предлагаемому способуулучшает качество антифрикционногопокрытия гильзы, способствуя большему износу антифрикционных брусков иих перенос на поверхность гильзыв начале обработки,Так как пленкообразующее вещество,наносимое в процессе обработки, затердевает не только на поверхностигильзы но и засаливает антифрикционные бруски при полимеризации, приобработке последующей гильзы, имеющейзаданную шероховатость, происходитистирание этой пленки с брусков, причем интенсивность истирания брусковзависит от множества факторов (величины шероховатости поверхности гильзы, давления прижима брусков и др.),определяющих величину сил трения.При этом пленкообразуюшее вещество,нанесенное на поверхность гильзы впроцессе или перед антифрикционнойобработкой, является смазкой междубрусками и гильзой, что снижает интенсивность износа брусков и ухудшает качество покрытия гильзы. Приобработке по предлагаемому способусмазывающее,цействие пленкообраэующего вещества в начале обработкиисключается, что способствует улучшению качества покрытия гильзы.Таким образом, обработка гильзыцилиндра по предлагаемому способуспособствует Формированию на рабочейповерхности гильзы многослойного водомаслостойкого покрытия, обладающего улучшенными антифрикционнымисвойствами.При установке гильз, обработанныхпо способу, в двигатель при холоднойобкатке и в начальный момент работывторой слой покрытия гильзы (с пленкообразующим веществом) способствуетприработке пары поршневое кольцогильза.Однако при достижении в двигателеономинальных температур 280-320 Свторой слой покрытия истирается1313 Вреня нанесенияпленкообразуке 1 еговещества с номента начала обра- ботки Контролируеьые параметры еСпособ об- работхи ячество поверхадиросто ости при на- кость среве до ЭООеС Глубокие треирны разрьосление и осыпаине ЗЗ 0,074 Известный Не смывается 6,3 До внтифрикционной обработки Разрыкленне лнь в верхнем слое, трещин нет Предлагаемый 1/4 Тц2/3 Тц 1/2 Тц 38 0,068 0,053 0,060 5,2 То не ищ 4,8 52 и 37 43 Покрытие не осыпается ти 1/5 Тц 6,1 32 О, 074 Разрыхление нтрещины 26 0,078 Э/4 Тц Снываетсн 75 Разрыхление поршневыми кольцами вследствие разрыхления при выгорании органического пленкообразующего вещества, при этом на поверхности гильзы остаются антифрикционные материалы первого слоя покрытия, которыми заполнены микро- впадины профиля, чтопредохраняет возникновение металлического контакта гильза - кольцо, исключает прижоги и задиры поршневых колец и гиль зы в двигателе.П р и м е р. Обработали образцы гильз Дк трактору "Беларусь".Формирование микрорельефа осуществляли на операции чернового хонин гования алмазными брусками АС 20 125/100 М 08-4-100, при давлении разжима брусков 12 кгс/см, скорости вращательного движения 35 м/мин, скорости возвратно-поступательного дви жения 12 м/мин и на операции чистового хонингования алмазными брусками АСМ 14/10 в течение 20 с,После указанных операций чернового и чистового хонингования рабочую 25 поверхность гильзы обработали антифрикционными брусками, содержащими твердые смазки, при скорости вращательного движения 35 м/мин, скорости возвратно-поступательного дви жения 25 м/мин и удельном давлении на брусок 4 кгс/см 2 . Через 15 с с момента начала антифрикционной обработки произвели впрыск полимеросодержащей среды в объеме 0,5 см. Анти фрикционную обработку проводили в течение 30 с.1 Тк - ллительиогть цикла антнфрнкционной обработки 654 4Время вспрыска полимера с моментаначала антифрикционной обработки задается реле времени, подключенным к системе дозировки и впрыска.Проводили обработку поверхностей гильз по прототипу и по предложенному способу.Результаты сведены в таблицу,Из таблицы видно, что обработка поверхностей по предлагаемому способу позволяет повысить задиростойкость поверхности на 15-607 и уменьшить значения коэффициента трения на 6-87. при температурах 270-300 С, что свидетельствует о повышении термостойкости и долговечности покрытия гильзы. Формула изобретения Способ финишной обработки гильз цилиндров двигателей, включающий антифрикционную обработку натиранием бруском из металла, твердость которого меньше твердости обрабатываемой детали, содержащим противозадирные ингредиенты, в процессе которой на обрабатываемую поверхность наносят органическое пленкообразующее вешество, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества обработки за счет создания многослойного покрытия, нанесение органического пленкообраэующего вещества производят дискретно с интервалом, равным 1/4-2/3 от длительности цикла антифрикционной обработки. Козффициент Износ поверх- Водомаслостойтрения прн ности прн костьТЗОО С Тд 300 С, мкн