Способ получения посадок в системе отверстия Советский патент 1992 года по МПК B23P19/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам получения посадок в соединении отверстий и валов.

-- Цель изобретения - расширение унифи- кационных возможностей.

На фиг.1 показан график зависимости деформации материала, обладающего эффектом памяти формы, от температуры; на фиг 2 - фазовые превращения (изменение кристаллографии решетки) сплава типа ТН (никелида титана) при изменении температуры, на фиг.З и 4 - сопрягаемые элементы (охватывающая и охватываемая деталм)сусловным обозначением их полей допусков в виде основного отклонения и квалитета для данного номинального диаметра D; на фиг.5 - график экспериментальной зависимости восстановленной деформации от температуры нагрева для сплава ТН; на фиг.б - некоторые из посадок, реализуемые предлагаемым способом когда различной температуре соединения соответствует различная посадка (принципиально возможна

реализация всего спектра известных посадок с помощью одной охватываемой и одной охватывающей деталей).

Способ осуществляется в следующей последовательности.

Охватывающую деталь изготавливают по заданному номинальному размеру и ква- яитету как основное отверстие. Охватываемую деталь изготавливают по тем же заданному квалитету и номинальному размеру с основным отклонением zc в аусте- нитном состоянии ее материала. Затем эту деталь подвергают термообработке, т.е. изменяют ее температуру и переводят материал охватываемой детали а другое однофазное структурное состояние - мар- тенситное Затем производят уменьшение наружного диаметра охватываемой детали до основного отклонения а, вводят охватываемую деталь в охватывающую. Промежуточные основные отклонения от а до zc получают нагревом охватываемой детали с основным отклонением а до требуемой тем2

Ь 4

пературы. Эту температуру выбирают по тарировочной зависимости изменения деформации во сстанббления материала охва- тываемой детали при нагреве и охлаждении, которую предварительно получают для материала охватываемой детали при термовоздействии на последнюю.

Пример. Сплав ТН1 (фиг.2) имеет решетку В2 в аустенитнбм состоянии и решетку В19 в мартенситном. При охлаждении сплава из аустенитной области его однофазное структурное состояние с решеткой В2 сохраняется до температуры Мн. В интервале температур Мц-Мк наблюдается двухфазное состояние (происходит пере- стройка В2 -} В19). При дальнейшем охлаждении сплав имеет однофазное структурное состояние с решеткой В19. При нагреве сплава из мартенситной области решетка В19 сохраняется до температуры Ан. В интервале температур АН-АК наблюдается двухфазное состояние (перестройка В19 В2). Выше температуры Ак сплав имеет решетку В2. Для сплава ТН1: Мн - 54°С; Мк 31°С; А„ 60°С; Ак - 1 Ю°С.

Охватываемую деталь с номинальным размером D из сплава ТН1 изгбтавл иТают по заданному квалитету в аустенитнбм состоянии при температуре выше точки Ак, обеспечивая основное отклонение Dzc8 (фиг. 3). Затем ее охлаждают и При температуре ниже Мк (фиг. 4) уменьшают ее наруж- ный диаметр, например, радиальным обжатием, обеспечивая основное отклонение а. При нагревании охватываемой детали в интервале температур АН-АК ее наружный диаметр увеличивается, создавая различные основные отклонения от а до zc, а при охлаждении в интервале температур Мн-Мк уменьшается в обратном порядке.

Охватывающую деталь выполняют, например, по 8 кваггйтету с номинальным размером D и основным отклонением Н (фиг.З и 4).

В аустенитном состоянии наружный диаметр охватываемой детали выполняют равным Dzc8 (фиг.З). Затем эту ДетМь охлаждают до температуры ниже точки Мк и уменьшают (радиально обжимают) вал до размера Da8 (фиг,4). В отверстие охватывающей детали вводят охватываемую и производят ее нагрев. До температуры АН

охватываемая деталь сохраняет размер Da8, который соответствует наибольшему зазору в соединении. При дальнейшем нагреве наружный диаметр охватываемой детали начинает увеличиваться в соответствии с температурной зависимостью (фиг,5), При этом в интервале температур АН-А« может быть получена любая посадка вплоть до посадки DH8/zc8, которой соответствует наибольший натяг в соединении, Любая промежуточная посадка между DH8/a8 и DH8/zc8 может быть зафиксирована прекращением нагрева. Так, для получения посадки DH8/H8 охватываемую деталь

следует довести до температуры ts (фиг.5 и 6); для сплава ТН1 1з 86°С. Эта посадка сохраняется в интервале температур t3-MH (). Если необходимо получить посадку DH8/m8, то производят дальнейший нагрев. Для DH8/zc8 обеспечивают температуру, равную или большую Ак. При этом посадка сохраняется от температуры Мн до температуры начала рекристаллизации сплава (для сплава ТН1 этот интервал

составляет 54-300°С.

Таким образом, реализуется весь спектр посадок с помощью одной охватываемой детали, в результате чего расширяются унификационные возможности,

повышается Производительность труда при сборке, отпадает необходимость сортировки деталей при селективной сборке.

Формула изобретения

Способ получения посадок в системе отверстия, заключающийся в изготовлении охватываемой детали из материала с памятью формы, изготовлении основного отверстия в охватывающей детали и

последующем соединении деталей за счет охлаждения охватываемой детали и ее радиального обжатия, отличающийся тем, что, с целью расширения унификационкых возможностей, перед соединением деталей

в различных однофазных структурных состояниях материала охватываемой детали задают основные отклонения zc и а, а промежуточные основные отклонения получают нагревом охватываемой детали с

основным отклонением а до требуемой температуры.

ЯН&

Ъ:

IV

.

Зге в

kN

I

2

i

Использование: при получении посадок в соединении отверстий и валов Сущность изобретения: изготавливают охватываемую деталь из материала с памятью формы и основное отверстие в охватывающей детали, после чего детали соединяют за счет охлаждения охватываемой детали и ее радиального обжатия, при этом перед соединением деталей в различных однофазных структурных состояниях материала охватываемой детали задают основные отклонения zc vr а. Промежуточные основные отклонения получают нагревом охватываемой детали с основным отклонением а до требуемой температуры, б ил.

0

Мартенсит (f 6 M/f)

фиг. 4

l

4k

Ч

t v

5fe

&tr

/ff

JT

4

Ј

N

a

V

4

V

sM

40 «u

4

N

0JЈ

H

WO

4s.