Способ восстановления гильз

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 23 Р 60 Я(;й И)3 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕХ -,. сБИЬЛИОТЕЫА ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ,Ф С еория обработки "Металлургия пои- яют ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) 1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯГИЛЬЗ, включающий в себя установкукомпенсирующей втулки в отверстиевосстанавливаемой гильзы и последующую калибровку внутренней поверхностивтулки пластическим деформированием,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения технологическихвозможностей и повышения размернойточности, перед установкой компенсирующей втулки ее наружную поверхностьпокрывают слоем самофлюсующегосяприпоя, а после установки гильзу на.гоевают до темпеоатуры плавленияпоя, поичем калибоовку осушествлдорном с выступом на торце и послеокончания калибровки дорн запрессовывают в гильзу.1092030 мм 2, Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что толщину стенки компенсирующей втулки определяют п, зависимостид"= - 6 +ЬГ 1 1 1где д - толщина стенки втулки;Р - наружный радиус гильзы; Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам восстановления гильз раздачей.Известен способ раздачи гильз волочением в горячем состоянии, в кото ром волока с конической заборной частью протягивается сквозь трубу. В процессе обработки изношенный наружный диаметр гильзы может быть увеличен до требуемой величины, что поэво О ляет восстанавливать его начальные размеры 1 11.Недостатками данного способа являются уменьшение после обработки толщины стенки и ее длины, невозможность увеличения наружного диаметра у глухих торцов деталей типа гильз с шаровым хвостовиком.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ восста новления изношенной поверхности детали, включающий в себя установку компенсирующей втулки в отверстие восстанавливаемой детали и последующую калибровку внутренней поверхности . 25 втулки пластическим деформированием 2 1.Недостатком способа является ограниченность применения.Цель изобретения - расширение тех- ЗО нологических возможностей и повышение размерной точности гильз.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановления гильз, включающему в себя установку компенсирующей втулки в отверстие восстанавливаемой гильзы и последующую калибровку внутренней поверхности втулки пластическим деформированием, перед установкой компенсирующей втулки ее наружную поверхность покрывают слоем самофлюсующегося припоя, а после установки гильзу нагревают до температуры плавления припоя, привнутренний радиус гильзы;Й 2 - суммарные величины износа 1 си припуска на механическуюобработку восстановленных наружной и внутренней поверхности гильзы. чем калибровку осуществляют дорном с выступом на торце, и после окончания калибровки дорн запрессовывают в гильзу.Толщина стенки компенсирующей втулки определяется по зависимости,где (Р - толщина стенки втулки;Й - наружный радиус гильзы;внутренний радиус гильзы;Д 1, Ь 2 - суммарные величины износаи припуска на механическуюобработку восстановленныхнаружной и внутренней поверхностей гильзы.Для восстановления высокоточных тонкостенных гильз, износ которых по наружной поверхности измеряется микронами, на внутреннюю поверхность гильзы наносят слой порошка и после нагрева выдерживают гильзу 50-60 с цри постоянной температуре и раздают дорном.Расширение технологических возможностей достигается вследствие того, что вставленная втулка (порошок, лента) компенсируют уменьшение толщины стенки гильзы и обеспечивает припуск на механическую обработку. Проталкивание дорна до торцовой поверхности глухого отверстия и раздача шарового хвостовика коническим шипом обеспечивает увеличение диаметра гильзы со стороны глухого отверстия. Раздача гильзы в цилиндрической матрице обеспечивает увеличение ее длины и значительное повышение точности наружного диаметра, который после раздачи может практически подвергаться только супер. финишной обработке,Выдержка в течение 8-12 с для растворения окисной пленки и последующаяих соединение и исключает возникновение расслоений в процессе эксплуатации.Вьдержка нагретой гильзы с порош - ковым покрытием внутренней поверхности в течение 50-80 с необходима для10 его спекания, а последующая операция выглаживания с раздачей дорном обеспечивает высокую сцепляемость с материалом гильзы и плотность нанесенного слоя, практически не отличимую, от5 сплошного металла.На фиг. 1 изображена изношенная гильза с шаровым шарниром; на фиг. 2- то же, с втулкой (лентой, слоем порош. ка); на фиг. 3 - момент нагрева гильзы токами ТВЧ; на фиг, 4 - момент20 раздачи цилиндрической части гильзы кольцевым дорном с шипом; на фиг. 5 - схема раздачи шарового хвостовика гильзы коническим шипом дорна; на25 фиг. 6 - восстановленная гильза; на фиг. 7 - схема устройства для восстановления гильзы. з 109 раздача компенсирующей втулки (ленты), обуславливающая высокие давления в зоне контакта втулки (ленты) и гильзы обеспечивает высококачественное Предложенный способ осуществляется в следующей последовательности.В предварительно отожженную до твердости менее 30 НКС гильзу 1 с шаровым хвостовиком 2 вставляют компенси- рующую втулку 3 из материала, идентичного или близкого по механическим 35 свойствам к материалу гильзы 1. Наружную поверхность компенсирующей втулки 3 покрывают самофлюсующимся припоем. Затем гильзу 1 нагревают токами ТВЧ при помощи индуктора 4 до 40 температуры плавления припоя, но не ниже 0,8 температуры плавления (для. обеспечения пластичности металла в процессе обработки), вьдерживают 8- 10 с для втулки или ленты (для растворения поверхностных окисных пленок) и 50-60 с для спекания металлического порошка и раздают в цилиндрической частй кольцевым дорном 5 с коничес- ким шипом 6, толкаемым штоком 7. Ци линдрическую часть раздают до стенок матрицы 8 и немного удлиняют. После раздачи цилиндрической части конический шип 6 кольцевого дорна 5 запрессовывают в шаровой хвостовик 2 гиль зы 1, раздавая его до требуемого радиуса. Затем шток 7, входящий в отверстие гильзы 1 с зазором извле 2030 4кают и гильзу выталкивают из матрицы толкателем 9 с пружиной 1 О.Для обеспечения значительной раз.ности механических свойств гильзы 1и кольцевого дорна 5 последний вовремя нагрева изолируют от гильзы 1и индуктора 4 посредством разрезногопружинного кольца 11, расположенногов кольцевой канавке стакана 12 срадиальным зазором, достаточным дляразжимания кольца 11 при движениивниз кольцевого дорна 5 под действием штока 7. Для того, чтобы исключитьвозможность появления воздушной пробки, в кольцевом дорне 5 сделано сквозное отверстие 13.П р и м е р. В гильзу с длинойцилиндрической части 40 мм, диамет -ром отверстия 24,02 мм и наружнымдиаметром 29,96 мм и радиусом сферы 14,97 мм из стали 45 вставляютвтулку из стали 45 с наружным диаметром 23,98 мм, внутренним диаметром 22,02 мм с покрытием по наружнойповерхности самофлюсующимся припоем.Гильзу разогревают до 950 С, вставляют в матрицу 430,4, после чего в неезапрессовывают на 40-тонном прессекольцевой дорн с конической заборнойчастью и шипом длиной 21 мм и максимальным диаметром 8 мм, Для исключения схватывания наружную поверхностьгильзы покрывают графитовой смазкой.После запрессовки дорна наружный диаметр гильзы увеличился на 0,42 мм;длина на 0,4 мм; радиус сферы до15, 19 мм,Минимальную толщину втулки (ленты)можно приблизительно рассчитать исходя из допущения малости радиальныхвеличин износов и припусков на механическую обработку по сравнению срадиусами, из следующих соотношений2 УЕа +гл 2 д :гяго"1где Р - наружный радиус гильзы,внутренний радиус гильзьцЬ - суммарная величина износаи припуска на механическуюобработку по наружной поверхности,суммарная величина износа2и припуска на механическуюобработку по внутренней поверхности,толщина стенки втулки.ОтсюдаПри нанесений порошка на внутреннюю поверхность эту величину необходимо увеличить на 1,2 в связи с пористостью и уплотнением в процессе обработки порошка, т.е. 5 где д" - толщина слоя порошка.При исследовании сцепляемости втул 10 ки и гильзы после завершения раздачи было зафиксировано практически биметаллическое соединение без несплошностей.Предложенный способ не требует 5 специального оборудования и рационален для восстановления тяжелонагруженных деталей, работающих в условиях абразивного износа, в которых вследствие повышенных требований к износостойкости и высокой твердости поверхности невозможно использовать хромирование, никелирование и т.п.Обеспечение минимальные припусков на обработку наружных поверхностей исключает необходимость их цементирования после восстановленияПредложенный способ может быть эффективно использован для восстановления цилиндрических деталей небольших диаметров гидросистем шахтного оборудования.. Воло Филиал ППП цПатент", г.ужгород, ул.Проек з 3177/9 Тираж 1037 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раущ