Способ термокалибровки кольцевых деталей Советский патент 1992 года по МПК C21D9/06 

Изобретение относится к машиностроению и может .быть использовано при термической обработке кольцевых деталей.

Цель изобретения - обеспечение возможности исправления диаметра детали в сторону увеличения.

Поставленная Цель достигается тем, что деталь на оправке с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у детали, и с диаметром, скорректированным с помощью листовых прокладок, погружают в среду сжиженного газа с температурой термокалибровки, выдерживают в течение 1-4 ч, производят отогрев на воздухе до температуры окружающей среды, при этом деталь внутренней поверхностью устанавливают на наружной поверхности оправки с прокладками, а наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают по формуле

о.(,,(1-«цдт,+1 л1аА11Ш|,.м.(1цЛТ,.1

S

ю

to

Os

о

где Dg - внутренний диаметр детали;

Dg4 - чертежный внутренний диаметр детали;

bg и Ьо - ширина детали и оправки;

Fg и FO - площадь поперечного сечения детали и оправки;

Од и OQ - коэффициенты линейного расширения детали и оправки;

Eg и Fo - модули Юнга материала детали и оправки;

ДТ- температура термокалибровки.

8 качестве охлаждающей среды может быть использован жидкий азот.

Пример конкретного осуществления способа. Осуществляют термокалибровку кругового кольца с действительным внутренним диаметром Dg 2954 мм. После тер- мокалибровки необходимо получить внутренний диаметр Dg4 2964 мм, Другие геометрические и физико-механические параметры кольца: bg - 18 мм, Fg - 3477 мм ; Eg - 0,7-104 кгс/мм2; «д 2,47-10 5 1/град (сплав АМг-6).

Параметры оправки из чугуна: действительный наружный диаметр Dog 2948 мм. bo - 150 мм, FO 53.500 мм2,Е0 1,2-104 кгс/мм2, «ь 1. 1 /град.

Температура термокалибровки соответствует температуре кипения жидкого азота -ДТ -196°С.

До проведения термокалибровки рассчитывают необходимый наружный диаметр оправки по формуле (1) -D0 2950,22 мм.

С помощью листовых прокладок толщиной 1,11 мм корректируют наружный диаметр оправки до величины Do. Устанавливают кольцо на оправку. Охлаждают & кольцевом коллекторе собранную конструкцию жидким азотом до температуры -196°С. Выдерживают при этой температуре в течение 3 ч, затем размещают конструкцию на воздухе и нагревают ее до температуры окружающей среды. После термокалибровки внутренний диаметр кольца составляет 2964 -1,2 мм.

Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности исправления диаметров кольцевых деталей в сторону их увеличения.

Действительно, условие совместности термоперемещений имеет вид

(59((, температурные перемещения детали и оправки OgDg А т t OoDo

ЛЛТ,

gg v°2 --,

перемещения от контактной нагрузки Гп DatcГо О

в ётг1

общий диаметр детали и оправки при температуре термокалибровки - Dog - Dg + 1 д g1 + 2 5gc условие нагрева детали от D0g до Dg4 Dg Dog (1 + аЛ Т),Д Т -ДТ, координаты центров тяжести поперечных сечений детали и оправки при температуре термокалибровки 5D од + Ьд Dog -Ьо

2 Го2

гд

Совместное решение приведенных равенств и дает выражение (1) для наружного диаметра оправки.

Формула изобретения

1. Способ термокалибровки кольцевых деталей, включающий фиксацию детали на оправке с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у детали, и с диаметром, скорректированным с помощью листовых прокладок, погружение детали с оправкой в среду, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности исправления диаметра детали в сторону увеличения, деталь внутренней поверхностью устанавливают на наружной поверхности оправки с прокладками, деталь с оправкой погружают в среду сжиженного газа с температурой термокалибровки, выдерживают

в течение 1-4 ч, производят отогрев на воздухе до температуры окружающей среды, при этом наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают по формуле

30

О, т.

s4

( + Dg - внутренний диаметр детали;

Dg - чертежный внутренний диаметр детали;

bg - ширина детали; bo ширина оправки;

Fg - площадь поперечного сечения детали;

FO - площадь поперечного сечения оправки;

Од - коэффициент линейного расшире- ния детали;

йЪ - коэффициент линейного расширения оправки;

Eg- модуль Юнга материала детали; Ео - модуль Юнга материала оправки: ДТ - температура среды

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что в качестве среды используют жидкий азот.

Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке кольцевых деталей. Сущность: калибруемую деталь с коэффициентом линейного расширения большим, чем у оправки, устанавливают на наружной поверхности оправки с листовьН ми прокладками, охлаждают собранную конструкцию в среде жидкого азота при - 196°С, выдерживают при этой температуре в течение 1-4 ч и нагревают на воздухе до температуры окружающей среды. Наружный диаметр оправки с прокладками рассчитывают по формуле Do Dg4 (1 + Оо ДТ V /(1 - Од А Т) +(Dg 1 - Ьо (1 + Og AT ) EgFg / Dg + Ьа ( 1 - Og A T) EoFo . 1 - Og ДТ)2 (Dg /Dg), где Dg и Dg4 - соответственно действительный и чертежный внутренние диаметры детали; bg и Ьо - ширина детали и оправки; Fg и Fo - площади поперечного сечения детали и оправки; Од и % - коэффициенты линейного расширения; Ед и Е0 - модули Юнга материала детали и оправки; ДТ 0 - температура термокалибровки. to С