Способ изготовления изделий

Союз СоветскнкСоцнаннсткческккРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 829692(23) Приоритет неудвравевыд кеввтвт СССР ав деам зебрвтеквй в вткрнткй(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к машнностроенню, в частности к способам полученнянзцелнй пластическим формообразованиемс послецующнм упрочненнем хнмнко-термнческой обработкой,Известен способ термомеханнческойобработки, включающий наг ев заготовкицо температуры аустеннэацнн (более1150 С), поцстужнванне цо температурыгорячей пеформации, горячую цеформациюпрн 960-1150 С, закалку н отпуск Г 1.о 10Недостатки способа - снижение прочностных свойств материала изделия прнвысокой температуре цеформацин, возникновение большнх растягнввющих напряже 15ннй прн быстром охлвжценни, прнвоцящнх.к появлению трещин в высококолегнроввнных сталях, н значительное коробленнепоковок сложной формы при охлажпенин.Наиболее близким к прецлагаемому потехнической сущности является способ,включающий нагрев эвготовкн цо температуры вустенкэацнн, горячую цеформацню,прецварительную термнческую обработку 2цеформнрованныхзаготовок, обработку резвннем, химико-термическое упрочне нне - цементацию, закалку, отпуск Г 2,Недостатки нэвестного способа - снижение прочностных свойств металла зубчатых колес, например вследствие нврушення сплошностн волокон металла при обработке резанйем, многократные нагревы металла (под штамповку, прн пресуарительной термической обработке штамповок, прн цементацнн, закалке, отпуске), вызывающие увелнченне цлнтельности проязвоцственного цикла н расхоца металла на уцар, значительная аеформацня (нзмененне формы н размеров) изделий. Деформация прн цементации и закалке с отпуском вынужцает цля ответственных цеталей, например зубчатых колес, ввоанть дорогостоящую н непроизводительную чистовуюмеханическую обработку ( шлнфованне) стали, имеющей после химнко-термического упрочнення.большую твердость ( НкС 58-621, Шляфование сопровожцается появлением на шляфуемой поверх2 М 92 4заготовку, штампуют зубчатые колеса сцементационного нагрева, закаливают стемпературы конца штамповки ( с 80 СР С )онагревают до 200 С, затем производятотпуск, прошивают центральное отверстие,контролируют размеры.ГЬя исследования распределения цементованного слоя по периметру зубьев колесо разрезают анодно-механической резкой.1 р Анализ макрошлифа показывает .равномерное распределение диффузионного слоя попериметру зубьев колеса. Глубина диффузионного слоя - 1,2 мм. Микроструктураслоя - мелкоигольчатый мартенсит.Для сравнения изготовляют такое жезубчатое колесо следующим образом.Осуществляют порезку проката на мерные заготовки, нагревают до температурыдеформации (1200 С), штампуют загр товки колеса, обрезают заусенец, прошивают центральное.отверстие, нагревают до920 С, нормализуют штампованные эагоотовки, обрабатывают резанием (изготовление зубчатого колеса по чертежу, но с 25 припуском на прошивку центрального отверстия), нагревают до 920 С, цементноруют зубчатое колесо в течение 10 ч наглубину 1,2 мм, закаливают с цементационного нагрева после подстуживания до 30 800 С, нагревают до 200 С, затем проб оизводят отпуск, прошивают посадочноеотверстие, контролируют размеры.В табл. 1 приведены средние значениярезультатов контроля точности эубчатык З 5 колес, изготовленных по известному ипреала гаемому способам.В каждой группе изготавливают и контролируют по три зубчатык колеса. Таблица 1 Изв 0,140 2 ый Предла- гаемый 0,09 зности "мягких" пятен в местах прижогов. Поэтому большинство зубчатых колес после цементации, закалки и отпуска, как;., правило, не шлифуются и полученные из- . менения формы и размеров остаются в готовых колесак, нарушая точность работы и уменьшая срок службы зацеплений,Цель изобретения -снижение трудоемкости и длительности технологического цикла.Поставленная цель достигается тем, что заготовку подвергают раэмерно-чистовой деформации после цементации с окончанием ее при температуре выше точки АС, при этом закалку заготовки выполняют сразу после деформации.П р и м е р . Предлагаемый способ опробован при изготовлении прямоэубык колес диаметром 200, модулем 5, шириной зубчатого венца 40 мм, цилиндрическую заготовку иэ проката стали 20 Х цементируют природнйм газом в течение 20 ч при 920 ОС (за,это время глубина диффузионного слоя на обраэцах-свидетелях составляет 3,8 мм). Непосредственно с цементационного нагрева иэ заготовки отштамповывают (с прошивкой центрального отверстия) зубчатое колесо. В конце процесса штамповки поверхность колеса имеет 80 Щ 10 С. После штамповки. с 800 С, зубчатое колесо закаливают в масле, затемотпускают при 200+10 С.По предлагаемому способу зубчатое колесо изготовляют в такой носледовательности.Осуществляют порезку проката на мерные заготовки, нагревают до температуры аустенитиэации (920 С), цементируют В табл. 2 представлены нормы кинематнческой точности и контакта зубьев по , ГОСТ 1643-72. Сравнение приведенных данных с норми точности зубчатых передач по ГОСТ 643-72 (табл.2) показывает, что точ5 829692 6ность зубчатых колес, изготовленных по, выше, чем у зубчатых колес, изготовленпрецлагаемому способу, на одну степень ных по известному способу.Таблица 2 0 53 8,067 ,085 2 20 естному н предлагаемому способамрецставдены в табл, 3. Сравнительные результаты испытанийзубчатыхколес, изготовленных по иэа б л и ц а 6 Известный 58 Предлагаемый5 а и э .о б р е т е .н н я о р чатых колес, гаемому спо цемент аиия, ся искажением аказ 2777:25 ж 618 Подпис Н лиал ППП "Патент ,г.ужгород,ул.Проектная,Повышение точности зубпри изготовлении по прецласобу объясняется тем, чтокак операция, сопровождаетформы и размеров цементуемык изделий,вынопняется перец формообразованиемзубчатых колес.После термоупрочнения твердость цементованной поверкности и сердцевинызубьев колес, изготовленных обоими способами, одинакова. Однако ударная вязкость сердцевины зубьев выше у колес,нэготовленнык по предлагаемому способуэа счет благоприятного расположения волокон металла,При увеличении на оцну степень точ. ности зубчатого колеса срок службы увеличивается на 30-50%,Способ изготовления изделий, пренму 4 щественно эубчатык колес, включающийнагрев заготовки, формообразование, цементацию,закапку и отпуск,о т п и ч а ющ н й с я тем,что;с целью снижения труцоемкости и дпитепьности иэготовпения, фор 45 мообразование производят после цементации с непосредственной закалкой послеформообразования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР449941, кл. С 21 Р 7/14, 1975.2. Федоров Л. И. Точная штамповказубчатых колес. Минск, 1 Э 67, с. 4647,