Раздача

Осадка

Общие понятия

ГЛАВА 12 ДАВЛЕНИЕ

Сущность этого способа восстановления сводится к тому, что металл под давлением перемещается в требуемом направлении к изношенным поверхностям деталей, изменяя их размеры, при этом происходит остаточная (пластическая) деформация деталей без нарушения их целостности.

Различают два вида пластической деформации: холодную и горячую.

Первая происходит без подогрева детали за счет внутрикристаллических сдвигов металла, требующих приложения больших внешних усилий. При этом наблюдается изменение физико-механических свойств деформированных слоев металла: снижается пластичность, повышаются предел текучести, предел прочности и твердость. Таким образом, в результате холодной пластической деформации происходит упрочнение металла.

Второму виду деформация подвергают детали, нагретые до ковочных температур. В этом случае происходят межкристаллические сдвиги металла детали. Усилие деформации значительно снижается, уменьшается опасность образования трещин, упрочнения металла не происходит. В процессе восстановления с предварительным подогревом свойства деталей, полученные при термической обработке, утрачиваются. Поэтому после восстановления их необходимо вновь подвергать термической обработке.

Способ восстановления деталей давлением весьма прост и доступен. Он дает возможность экономить цветные металлы и высококачественные стали, так как при восстановлении не требуете добавочного металла. Возможности применения этого способа определяются в большинстве случаев наличием в детали необходимо запаса металла, обеспечивающего после её восстановления сохранение требуемой прочности. В связи с тем, что в настоящее время металлоемкость деталей уменьшается, перспективы использования этого способа в известной мере сужаются.

В зависимости от направления внешней действующей силы деформации различают следующие виды обработки: осадка, раздача, вдавливание, обжатие, правка и накатывание.

При осадке деталей направление действующей силы не совпадает с направлением деформации. Осадка применяется для увеличения наружного диаметра деталей (сплошных и полых) и уменьшения внутренних диаметров полых деталей за счет уменьшения в их высоты. Осадкой восстанавливают втулки из сплавов цветных металлов при износе их внутренней и наружной поверхности. Восстановление производят в холодном состоянии на прессе, в специальных приспособлениях. Конструкция приспособлений зависит от конструкции осаживаемых втулок. Если на поверхности втулок имеются выточка, канавки и углубления, то перед осадкой заполнить их вставками соответствующих форм и размеров. В изношенную втулку вставляют специальный палец 2, диаметр которого на 0,2 мм меньше диаметра окончательно обработанного отверстия. Затем деталь вместе с пальцем устанавливают в приспособление для осадки, давлением пресса до упора наставок в кольцо втулка осаживается (уменьшается по длине), заполняя зазор между пальцем и изношенной поверхностью. После этого подвергают механической обработке под требуемый размер. Увеличение удельного давления на втулку в процессе эксплуатации в связи с некоторым уменьшением ее длины (2—З мм) не оказывает существенного влияния на работоспособность втулки в сопряжении.

Осадкой восстанавливают полуоси автомобилей ЗИЛ с не предельным износом шлицев по толщине. Конструкция узла допускает уменьшение длины полуоси до 12 мм. Поэтому уменьшение длины полуоси при восстановлении этим способом не снижает ее работоспособности.

Перед осадкой шлицевой конец полуоси нагревают до температуры 950— 1050° С. Нагретая полуось вставляется в трубу приспособления, установленного на полу, на стальной плите. Затем частыми ударами шлицевой конец полуоси осаживают, увеличивая его в диаметре. Признаком окончания осадки является легкое заедание полуоси в трубе при ударах. После осадки шлицевой конец полуоси имеет бочкообразную форму. Для придания ему цилиндрической формы и увеличения толщины изношенных шлицев производят подкатку — выравнивание шлицевого конца с помощью обжимок на молоте или вручную ударами кувалды до диаметра не менее 60 мм. После этого полуось правят (в случае необходимости), а затем шлицевой конец обтачивают, фрезеруют на нем шлицы и подвергают закалке и отпуску до твердости НВ 341…415. Этим способом могут быть восстановлены также полуоси автомобилей других марок.

Осадкой восстанавливают стержни толкателей клапанов, используя для этого специальное приспособление. Толкатель клапана предварительно нагревают до температуры 800—850° С. После осадки стержень толкателя термически обрабатывают и шлифуют под требуемый размер, а резьбу калибруют метчиком. Уменьшение длины стержня толкателя в результате осадки не оказывает влияния на его работоспособность, так как оно компенсируется при сборке регулировочным болтом.

При раздаче деталей направление действующей силы Рд совпадает с направлением деформации. Этот способ используют для восстановления полых деталей: поршневых пальцев, чашек дифференциала при износе шеек под кольца роликовых подшипников, шипов крестовины кардана, труб полуосей, поршней колесных тормозных цилиндров и других деталей. Поршневые пальцы можно восстанавливать раздачей в горячем и холодном состоянии. Поршневой палец, подлежащий раздаче, помещают в матрицу, установленную на основании приспособления. Затем усилием штока пресса проталкивают пуансон через отверстие в поршневом пальце. При этом последний раздается в сторону изношенной поверхности (наружный диаметр увеличивается). После раздачи поршневые пальцы подвергают термической и механической обработке.

Поршневые пальцы, цементированный слой которых изношен более чем на 0,2 мм, перед раздачей в горячем состоянии подвергают цементации на глубину 0,3 мм. Температура поршневых пальцев при раздаче должна быть от 900 до 1000 С. После раздачи их подвергают закалке и отпуску до требуемой твердости, механической обработке и контролю.

При холодной раздаче для уменьшения износа инструмента следует применять специальные смазки, создающие прочную разделительную пленку между инструментами и деталью и содержащие веретенное масло, графит и зеленое мыло в различных пропорциях. Исследованиями установлено, что вследствие наклепа поверхности отверстия усталостная прочность поршневых пальцев после холодной раздачи несколько выше, чем новых.

Величина натяга при раздаче до 0,6…0,8 мм.

Раздачей восстанавливают также гайку подшипника дифференциала автомобиля ЗИЛ, имеющую изношенную или поврежденную резьбу, изготовлена из ковкого чугуна (НВI2I…149). После раздачи гайки резьбу калибруют под номинальный размер.

Крестовину кардана нагревают до температуры 1000…1100°С и устанавливают в специальное приспособление, пуансоном раздают все шипы крестовины на прессе или вручную — кувалдой, для снятия внутренних напряжений крестовину подвергают нормализации. На токарном станке восстанавливают центровые отверстия крестовины для механической обработки. Шипы крестовины обтачивают, шлифуют, подвергают цементации, закалке и отпуску до твердости НВ 56…62, калибруют резьбовые отверстия под масленку и шлифуют шипы до требуемого размера.

Раздачей восстанавливают также поршни колесных тормозных цилиндров, изготовленные из алюминиевого сплава. Поршень, нагретый в электропечи до температуры 400…450С, устанавливают в приспособлении. После раздачи поршни протачивают и шлифуют до получения требуемых размеров и шероховатости поверхности.

Пуансоны приспособлений для раздачи деталей изготовляют из сталей У8, У10 и подвергают термической обработке до твердости НRС58…63. Рабочие поверхности пуансонов шлифуют и полируют.