Восстановление деталей пластическим деформированием

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

Пластическое деформирование применяют при восстановлении размеров деталей, их формы и физико-механических свойств. Изношенные детали восстанавливают осадкой, вдавливанием, раздачей, обжатием, вытяжкой и накаткой. Форму деталей, измененную вследствие деформаций от изгиба и кручения, восстанавливают правкой статическим нагружением или наклепом. Восстановление механических свойств материала деталей повышением их усталостной прочности и износостойкости осуществляют способами поверхностного пластического деформирования, к которым относятся: обкатка роликами и шариками, чеканка, алмазное выглаживание, дробеструйная обработка и др.

Восстановление размеров изношенных деталей пластическим деформированием достигается в процессе перераспределения металла с нерабочих элементов деталей на изношенные. Восстановление первоначальной формы деталей правкой основано на упругих свойствах материала детали. Восстановление усталостной прочности и износостойкости деталей производится повышением твердости поверхностного слоя металла и созданием в нем благоприятных остаточных напряжений.

Осадку применяют для уменьшения внутреннего или увеличения наружного диаметра полых деталей (втулок), а также увеличения наружного диаметра сплошных деталей за счет уменьшения их длины (рис.1, а). Уменьшение высоты втулок, воспринимающих большие нагрузки, допускается не более чем на 8%, а для втулок менее нагруженных - на 15%.

     
Рис.1. Принципиальная схема пластического деформирования, применяемого при восстановлении деталей:

а - осадка;

б - раздача;

в - обжатие;

г - вытяжка;

д - накатка;

Р - усилие;

- деформация

Вдавливание применяют для увеличения наружного размера детали за счет вытеснения металла из ограниченного участка ее нерабочей поверхности.

Раздачей восстанавливают наружные размеры полых деталей, увеличивая их внутренние размеры (рис.1, б).

Обжатие применяют для уменьшения внутреннего диаметра полых деталей, уменьшая их наружный диаметр (рис.1, в). При обжатии с нагреванием металл детали изменяет свою структуру, поэтому после деформации ее подвергают повторной термической обработке.

Вытяжка применяется для увеличения длины деталей в результате местного обжатия (рис.1, г). Деформацию производят  в холодном состоянии.

Накатка применяется для компенсации износа наружных цилиндрических поверхностей деталей, воспринимающих удельную  нагрузку не более 7 МПа, за счет выдавливания металла из восстанавливаемой поверхности (рис.1, д). Накаткой восстанавливают детали с твердостью не более HRC 30. Если твердость выше, то деталь подвергают отпуску. Накатку производят зубчатым роликом с шагом зубьев 1,5... 1,8 мм, обеспечивающим высоту подъема металла на сторону не более 0,2 мм и уменьшение опорной поверхности не более 50%. Параметры накатки для стальных деталей с твердостью HRC 25...30 при охлаждении машинным маслом приведены ниже:

Скорость вращения детали, м/мин............................   15

Подача, мм/об:

                       продольная ....................................................   0,6

                       поперечная.....................................................   0,1

Правка статическим нагружением под прессом производится в холодном состоянии. Чтобы получить после правки требуемую остаточную деформацию детали, ее перегибают в обратном направлении прогибом, в 10... 15 раз большим первоначального. Для повышения стабильности правки и увеличения несущей способности деталей их подвергают после правки термической обработке. Правка под прессом снижает усталостную прочность деталей на 15...20%.

Правку наклепом производят нанесением ударов по нерабочим поверхностям деталей (рис.2). От наносимых ударов пневматическим молотком в поверхностном слое детали возникают местные напряжения сжатия, которые вызывают устойчивую остаточную деформацию детали. Режим процесса правки зависит от материала детали, энергии удара и конструкции ударного бойка.