Виды ремонта деталей давлением

15. Ремонт деталей давлением.

Ремонт деталей давлением закл-ся в восстановлении первоначальных размеров рабочих повер-ей пластическим деформированием за счет перераспределения материала детали. В процессе деформирования материал детали вытесняется с нерабочих участков на изношенные поверхности, в результате чего восст-ся форма и размеры этих повер-ей.

При ремонте деталей давлением необходимо, чтобы выполнялись след-е осн-е требования: 1) наличие запаса материала на нерабочих участках ремонтируемой детали; 2) достаточная пластичность материала; 3) мех-ие св-ва отремонтированной детали д. б. не ниже, чем у новой; 4) объемы механической и термической обработки д. б. мин-ми; 5) при ремонте этим сп-м закаленных или поверхностно-упрочненных деталей необ-мо предварительно произвести отпуск или отжиг детали.

Детали из непластичных материалов, например из чугуна, а также детали с малыми запасами прочности и сложной конфигурации ремонтировать давлением невозможно.

Для восстановления деталей давлением рекомендуется пользоваться прессами, допускается применять молоты.

Осадка применяется для увеличения наружных размеров сплошных и полых деталей и уменьшения внутренних размеров полых деталей за счет снижения их высоты. При осадке направление внешней силы Р, действующей по вертикальной оси детали, не совпадает с направлением деформации δ (направлена по горизонтали от центра).

Раздача применяется для увеличения наружных размеров детали при сохранении или незначительном изменении ее высоты. В этом случае направление действующей силы Р совпадает с направлением требуемой деформации δ, и металл перемещается от центра к периферии.

Обжатие используется для уменьшения размера внутренней поверхности полой детали за счет уменьшения размера ее наруж­ной поверхности. При обжатии направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации δ, происходит перемещение металла от периферии к центру.

Вытяжка применяется для увеличения длины детали за счет местного сужения ее поперечного сечения на небольшом участке. При вытяжке направление действующей силы Р не совпадает с направлением тре­буемой деформации δ.

Накатка применяется для увеличения наружных или уменьшения внутренних размеров детали за счет выдавливания металла на отдельных участках поверхностей. При накатке направление действующей силы Р противоположно направлению требуемой деформации δ.

Правка применяется для восстановления формы деформированных деталей. При правке направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации δ. Применяется правка статическим нагружением и наклепом.

Преимуществами ремонта деталей давлением яв-ся высокое качество восстановления повер-ей, использование стандартного обор-ия, отсутствие потребности в наращивании металла, т.е. экономичность процесса. Недостатки способа — ограниченная номенклатура ремонтируемых деталей, необ-ть в нек-рых случаях в повторной термической обработке и потребность в специальной оснастке для ремонтируемых деталей каждого типоразмера.

На ремонтных предприятиях нефтегазовой отрасли указанный метод используют для восстановления изношенных повер-тей бронзовых втулок подшипников скольжения, шестерен (осадка), различных полых деталей (раздача и обжатие), шеек валов под подшипники качения (накатка), для правки изогнутых и скру­ченных валов, штанг и труб.

Источник



Ремонт деталей способом пластической деформации (давлением): раздача, осадка, вдавливание, правка, накатка

Для восстановления деталей методом давления применяют об­жатие, осаживание, вдавливание, накатку, вальцевание, правку. Стальные термически обработанные детали с низким содержани­ем углерода (до 0,3 %), а также детали из цветных металлов и спла­вов деформируются без нагрева. Детали, изготовленные из стали с высоким содержанием углерода (более 0,3 %), а также с легиру­ющими присадками, требуют, вследствие большого сопротивле­ния деформации, предварительного нагрева.

Читайте также:  Биография все о ремонте

При восстановлении давлением в нагретом состоянии сталь­ных деталей со средним и высоким содержанием углерода, а так­же с различными легирующими присадками необходимо учиты­вать не только верхний предел нагрева, но и температуру конца пластического деформирования металла. Относительно низкая температура конца деформирования металла может привести к наклепу и появлению в металле трещин. Конечная температура при восстановлении деталей из углеродистой стали должна быть не ниже 800 °С, а из легированной — не ниже 825—875 °С.

Нагрев детали при восстановлении способом давления произво­дится обычно в пламенных печах. Время нагрева, включая выдержку детали в печи в конце нагрева, необходимую для выравнивания тем­пературы детали, можно ориентировочно определить по формуле:

где D — диаметр детали, мм; к — коэффициент, равный для угле­родистых сталей 12,5, для высоколегированных — 25. Правиль­ный выбор температуры и скорости позволит избежать обезугле­роживания поверхностного слоя детали и больших потерь метал­ла в окалину.

При раздаче под действием силы Р увеличивается наружный ди­аметр детали в направлении деформации при практически неизмен­ной ее высоте. Операция выполняется продавливанием пуансона, шарика и. т.п. При раздаче (рис. а) наружный диаметр детали увеличивается вследствие увеличения размера отверстия. Раздачей восстанавливают преимущественно цилиндрические полые детали, имеющие износ по наружному диаметру. Нормализованные детали подвергают раздаче в холодном состоянии, закаленные ТВЧ или цементированные — в нагретом с последующим восстановлением структуры термической обработкой. Усилие раздачи:

где R и r — наружный и внутренний радиусы восстанавливаемой детали, мм; — предел текучести стали (Н).

Источник

Назначение и сущность способа восстановления деталей давлением

Восстановление деталей обработкой давлением основано на использовании пластических свойств металла. Под пластичностью металлов понимается их способность при определенных условиях под действием нагрузки принимать остаточные (пластические) деформации без нарушения целостности.

Рис. 1. Схема восстановления деталей давлением

Пластическая деформация при восстановлении деталей осуществ­ляется различными способами: осадкой (рис. 81, а), правкой, раздачей (рис 81, б), обжатием (рис 81, в). Обработка давлением вызывает не только изменение формы и размеров деталей, но и влияет на механические свойства и струк­туру металла. Последние определяются теми явлениями, которые происходят в металле детали под влиянием пластической дефор­мации и температуры.

Особенность кристаллического строения металла состоит в том, что атомы его занимают в пространстве строго определенное положение, образуя простран­ственную или кристаллическую решетку. При упругой деформации (при напряжениях ниже ав) происхо­дит упругое смещение одних слоев атомов относительно других. После прекращения действия нагрузки атомы, образующие кри­сталлическую решетку, вернутся в первоначальное положение. Кристаллическое тело примет прежнюю форму, благодаря свой­ству, которое называется, упругостью. При дальнейшем увеличении нагрузки упругое изменение в атом­ной структуре переходит в пластическое. После снятия нагрузки кристаллическая решетка не возвращается в исходное состояние, а принимает какое-то другое, происходит пластическая (остаточная) деформация. Пластическая деформация, таким образом, возникает при напря­жениях выше предела упругости. Ниже предела упругости пласти­ческой деформации нет. При пластической деформации происходит перемещение одной части кристалла по отношению к другой по плоскости наиболее легкого сдвига. В результате сдвигов расположение атомов в кри­сталлической решетке меняется, получается искажение кристал­лической решетки, причем цельность кристалла не нарушается.

Вследствие сдвига, получающегося при пластической деформа­ции, между двумя сдвинувшимися частями кристалла образуется слой металла с искаженной кристаллической решеткой с мелкими осколками зерен и нарушениями по их границам. Мелкие осколки зерен создают шероховатости на плоскостях сдвига и препятствуют взаимному перемещению зерен. Все это приводит к тому, что при увеличении деформации (при повышении нагрузки) новый сдвиг происходит по другим плоскостям, следовательно, область в пло­скости сдвига оказывается более прочной, чем остальная часть кристалла. Таким образом, пластическая деформация, вызвавшая сдвиги, упрочнила материал и повысила его способность сопротивляться пластическим деформациям. Чем больше будет пластическая де­формация (чем больше образуется сдвигов), тем металл будет ока­зывать большее сопротивление при действии на него внешних сил.

Читайте также:  Ремонт акпп шкода октавия а5 отзывы

Упрочнение металла в результате холодной пластической дефор­мации называется наклепом или нагартовкой. В результате наклепа механические свойства металла, предел текучести, предел прочности и твердости повышаются, пластич­ность же металла снижается.

Изменения механических свойств и структуры металла в ре­зультате холодной обработки не являются стойкими. Пластиче­ская деформация детали в холодном состоянии, вызывающая обра­зование сдвигов и искажение кристаллической структуры, приводит металл в неустойчивое структурное состояние. Нагрев наклепанного металла до невысоких температур (200 300° С для железа) ведет к снятию искажений кристаллической решетки. Прочность и твердость наклепанного металла при этом частично снижаются, а пластичность повышается. Характер струк­туры металла при таком небольшом нагреве не меняется. Изложенные явления частичного восстановления механических свойств металла без изменения его структуры называются возвратом или отдыхом. При более высоком нагреве подвижность атомов увели­чивается и начинается процесс восстановления структуры с обра­зованием новых зерен взамен деформированных.

Процесс изменения структуры в результате нагрева металла после холодной пластической деформации называется рекристалли­зацией.

Минимальной температурой рекристаллизации (порог рекри­сталлизации) будет такая температура, при которой заметно резкоепадение твердости (до первоначального значения — до наклепа) и рост пластичности.

На конечную структуру металла оказывает влияние не только температура, но и степень предшествующей холодной деформации. Обработка давлением (пластическая деформация), протекающая при температуре ниже процесса рекристаллизации и вызывающая упрочнение (наклеп), называется холодной обработкой. Обработка давлением (пластическая деформация), ведущаяся

при температуре выше температуры рекристаллизации, при

которой металл имеет структуру без следов упрочнения, назы­вается горячей обработкой. Скорость рекристаллизации сильно повышается с ростом темпе­ратуры. Кроме наклепа, на свойства металла оказывают влияние оста­точные напряжения, возникающие в нем в результате неравномер­ной деформации отдельных участков тела детали. Остаточные внутренние напряжения в теле детали могут возникнуть также в результате неоднородного строения металла, неравномерного нагрева или охлаждения различных его частей. В процессе работы детали остаточные внутренние напряжения могут суммироваться с напряжениями, вызываемыми действиями внешней нагрузки, или вычитаться из них и тем самым увеличивать или уменьшать проч­ность детали. В результате действия остаточных напряжений могут быть короб­ления детали, появление трещин и пр. Для снятия внутренних напряжений и улучшения пластических свойств детали необходимо давать термообработку — отжиг или нормализацию. Для отжига наклепанного металла применяют температуры также более высокие, чем температура рекристаллизации. При восстановлении деталей температура горячей обработки давлением и скорость нагрева имеют особо важное значение, по­скольку ведется обработка не заготовки, а готовой детали. По­этому особенно важно избегать обезуглероживания поверхностного слоя детали и больших потерь металла на окалину. Для уменьшения обезуглероживания и окалины поверхностного слоя деталей, особенно цементированных, нагрев желательно вес­ти в науглероживающей среде, например в ящиках с карбюриза­тором или в нейтральной среде, а продолжительность нагрева давать минимальную. В процессе восстановления деталей горячей обработкой давле­нием термическая обработка их снимается, поэтому после горячей осадки или раздачи детали необходимо подвергнуть термической обработке согласно чертежу. При холодной осадке (обжатии) деталей в зависимости от их материала будут происходить в большей или меньшей мере явле­ния упрочнения (наклепа).

Читайте также:  Победа ремонт квартир мурманск

Источник

15. Ремонт деталей давлением.

Ремонт деталей давлением закл-ся в восстановлении первоначальных размеров рабочих повер-ей пластическим деформированием за счет перераспределения материала детали. В процессе деформирования материал детали вытесняется с нерабочих участков на изношенные поверхности, в результате чего восст-ся форма и размеры этих повер-ей.

При ремонте деталей давлением необходимо, чтобы выполнялись след-е осн-е требования: 1) наличие запаса материала на нерабочих участках ремонтируемой детали; 2) достаточная пластичность материала; 3) мех-ие св-ва отремонтированной детали д. б. не ниже, чем у новой; 4) объемы механической и термической обработки д. б. мин-ми; 5) при ремонте этим сп-м закаленных или поверхностно-упрочненных деталей необ-мо предварительно произвести отпуск или отжиг детали.

Детали из непластичных материалов, например из чугуна, а также детали с малыми запасами прочности и сложной конфигурации ремонтировать давлением невозможно.

Для восстановления деталей давлением рекомендуется пользоваться прессами, допускается применять молоты.

Осадка применяется для увеличения наружных размеров сплошных и полых деталей и уменьшения внутренних размеров полых деталей за счет снижения их высоты. При осадке направление внешней силы Р, действующей по вертикальной оси детали, не совпадает с направлением деформации δ (направлена по горизонтали от центра).

Раздача применяется для увеличения наружных размеров детали при сохранении или незначительном изменении ее высоты. В этом случае направление действующей силы Р совпадает с направлением требуемой деформации δ, и металл перемещается от центра к периферии.

Обжатие используется для уменьшения размера внутренней поверхности полой детали за счет уменьшения размера ее наруж­ной поверхности. При обжатии направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации δ, происходит перемещение металла от периферии к центру.

Вытяжка применяется для увеличения длины детали за счет местного сужения ее поперечного сечения на небольшом участке. При вытяжке направление действующей силы Р не совпадает с направлением тре­буемой деформации δ.

Накатка применяется для увеличения наружных или уменьшения внутренних размеров детали за счет выдавливания металла на отдельных участках поверхностей. При накатке направление действующей силы Р противоположно направлению требуемой деформации δ.

Правка применяется для восстановления формы деформированных деталей. При правке направление действующей силы совпадает с направлением требуемой деформации δ. Применяется правка статическим нагружением и наклепом.

Преимуществами ремонта деталей давлением яв-ся высокое качество восстановления повер-ей, использование стандартного обор-ия, отсутствие потребности в наращивании металла, т.е. экономичность процесса. Недостатки способа — ограниченная номенклатура ремонтируемых деталей, необ-ть в нек-рых случаях в повторной термической обработке и потребность в специальной оснастке для ремонтируемых деталей каждого типоразмера.

На ремонтных предприятиях нефтегазовой отрасли указанный метод используют для восстановления изношенных повер-тей бронзовых втулок подшипников скольжения, шестерен (осадка), различных полых деталей (раздача и обжатие), шеек валов под подшипники качения (накатка), для правки изогнутых и скру­ченных валов, штанг и труб.

Источник