СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ ТОНКОСТЕННЫХ ВТУЛОК В КОРПУСАХ С ПРЕРЫВИСТЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ МЕТОДОМ ДОРНОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ТЕХНОЛОГИЯ

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ния конусности глухого отверстия.

Рекомендуется применять данную конструкцию при обработке глухих отверстий после хромирования, когда исходная погрешность профиля продольного сечения обрабатываемого отверстия намного превышает требуемую после обработки точность, чего весьма сложно добиться

при других способах хонингования.

Литература

1. Патент РФ 2206441, МКИ В24 ВЗЗ/08. Хонинговаль-ная головка для обработки алмазными брусками глухих отверстий с окнами и хромовым покрытием.

Совершенствование технологии сборки тонкостенных втулок в корпусах с прерывистыми отверстиями

методом дпрнпвания

А. В. АЛЁШИН, аспирант, АлтГТУ им. И. И. Ползунова, г. Барнаул

Изложение доклада на 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе»,

1 апреля 2004 г., г. Новосибирск

Особенностью запрессовки тонкостенных втулок является потеря продольной устойчивости втулок при запрессовке, обусловленной недостаточной их жесткостью относительно оси, при этом изменяется диаметр втулки. Это вызывает необходимость дополнительной обработки отверстия тонкостенных втулок, что не всегда по технологическим причинам удается сделать. Основные требования, предъявляемые практикой к тонкостенным втулкам - сопротивление их к провороту и осевому сдвигу относительно корпуса вдоль оси.

При сборке тонкостенных втулок в корпуса с прерывистыми отверстиями, наряду с надежностью прессового соединения, необходимо обеспечить герметичность узла. На практике используют дополнительные крепления сопрягаемых деталей во избежание их проворачивания и осезого сдвига. В качестве элементов крепления в таких узлах используют резьбовые втулки, контргайки, штифты, шпонки. Для обеспечения герметичности соединения в качестве дополнительных элементов используют манжеты, резиновые кольца, шайбы.

Например, технология сборки стакана форсунки в прерывистое отверстие корпуса головки блока цилиндров должна обеспечивать надежность соединения и его герметичность по длине и торцу стакана, исключить попадание охлаждающей жидкости корпуса внутрь стакана форсунки. Обеспечение этих условий связано с использованием большого парка оборудования, необходимостью изготов-

ления и установ<и медной шайбы, резинового уплотнения, корончатой гайки - деталей, реализующие главную функцию технологического процесса сборки, а именно - создание герметичного соединения. Все это пэиводит к включению в технологический процесс дополнительных операций на изготовление комплектующих, для сборки узла, а следовательно к увеличению трудоемкости операции.

На наш взгляд, решением основных технологических задач запрессоЕки тонкостенной втулки в корпус с прерывистым отверстием является использование при монтаже и запрессовки тонкостенной втулки технологического процесса дорнования, поскольку известно, что дорнование позволяет повысить прочность соединения, увеличить сопротивление осевому сдвигу и сопротивление моменту скручивания деталей, обеспечить точность отверстия и малую высоту шероховатости поверхности отверстия. Практикой установлено, что надежность прессового соединения тонкостеннсй втулки запрессованной в корпус с прерывистыми отвеэстиями, определяется величиной контактного давления Рк. Дорнование внутреннего отверстия запрессованной тонкостенной втулки в корпус повышает напряженно-деформированное состояние в стыке сопрягаемых поверхностей и, как следствие, увеличивает контактное давление Рк.

На первом этапе был изготовлен комплект латунных тонкостенных втулок из Л63. Внутренний диаметр втулок изменялся в стоэону уменьшения на 0,1мм для обеспече-

Сравнительная характеристика металлов

Таблица

Марка Предел текучести * От, кг/мм Предел прочности авр кг/мм2 Примечание

Сталь 10 22 36-45 10 % содержания углерода, пластичный

Латунь Л63 23 36 63% меди, пластичный

№ 3 (24) 2004 33

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ

ния натяга дорнования. Разработана конструкция дорна. Изменяли геометрические параметры дорна, а именно -угол заборного конуса дорна а° в пределах 1,5,10,15,20,25,30 для изменения радиальной и осевой сил, с целью исследования течения металла в процессе дорнования. После запрессовки тонкостенной втулки в корпус головки блока цилиндров с последующим эе дорновани-ем, полученный узел проходил опрессовку воздухом для проверки герметичности соединения.

В целях снижения расхода цветного металла на втором этапе экспериментальных исследований реализована идея замены латунной в~улки на стальную. Выбор материала стали определялся с учетом сопоставимости из физико-механических свойств этих материалов. В качестве материала тонкостенной втулки был выбран материал стальЮ (см. таблицу).

Для определения возможности замены латунной втулки на стальную проведены экспериментальные исследования обеспечения герметичности соединения. Исследования показали, что замена латунной втулки на стальную при выполнении технологических режимах дорнования отверстия обеспечивает требования эксп-

луатации узла.

Экспериментальные исследования, проведенные на лабораторной базе ООО «Алтайдизель», включающее в себя два этапа, показали следущее:

1. эазработанный технологический процесс обеспечивает требования по герметичности соединения гнездо-втулка.

2. Предложенная конструкция нового соединения гнездо-втулка позволит снизить расход цветного металла, число комплектующих деталей, необходимых для сборки, число единиц применяемого оборудования за счет одной операции - дорнования, повыситэ производительность и технологичность сборки узла.

3. Исследования позволили разработать оптимальные технологические режимы процесса дорнования и конструктивные параметры инструмента - дорна.

4. Замена латунной втулки на стальную в значительной мере снижает затраты на изготовление узла при сохранении качества соединения.

5. Экспериментальные исследования нашли практическое применение при изготовлении головки блока цилиндров двигателя А-01 на ОАО «Алтайдизель» (г. Барнаул).

Анализ уравнений регрессии и прогнозирование механических свойств листов стали Д32

Р. Е. ВЕЛИКОЦКИЙ, нач. бюро ОАО «Алчееский металлургический комбинат»,

г. Алчееск, Украина

Изложение доклада на 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе»,

1 апреля 2004 г., г. Новосибирск

Последние исследования низколегированных марок сталей методом множественной корреляции [1-5 и др.] выявили заметную точность и объективность в прогнозировании механических свойств и выхода годного по результатам математического и металлографического анализа плавок.

Данные исследования проводились на ОАО «Алчевский металлургический комбинат» с целью установления закономерностей между мехсвойствами, химсоставом и технологией производства стали Д32.

Расчёт уравнений регрессии, связывающих механические свойства листов с химическим составом производился по программе шаговой регрессии, в.соответствии с которой отбор переменных в каждое последующее уравнение производился так, что при этом обеспечивался наибольший прирост множественного коэффициента корреляции. Такой отбор производился как из числа всех переменных, так и из заранее заданных их сочетаний. Исследовалась также корреляция механических свойств с углеродными эквивалентами - традиционными - С + 0,25Мп + 0,181 и полученными в настоящей работе для стали 09Г2С в горячекатаном состоянии углеродным эквивалентом С'э = С + 0,11 Мп + 0,18Сг + 0,76"П и эквивалентом С"э = С + 0,23Мп + 1,3571 для нормализованных листов.

Рассматривая зависимости предела текучести от мас-

34 № 3 (24) 2004

совой доли отдельных элементов, следует отметить весьма сильное влияние фосфора. 0,01% фосфора повышает предел текучести горячекатаных листов стали Д32 примерно на 8-10 МПа, что в несколько раз сильнее, чем при таком же увеличении массовой доли углерода. Необходимо отметить и влияние алюминия, 0,01% которого повышает предел текучести примерно на 3,5-4,0 МПа, что также сильнее влияния углерода и связано с воздействием этого элемента на величину зерна. Временное сопротивление стали лу-ше коррелирует с марганцем, который первым включается в уравнение регрессии. Затем включается последовательно углерод, хром, фосфор и только на пятом шаге толщина листа, оказывающая на временное сопротивление меньше влияния, чем на предел текучести. Увеличение толщины горячекатаных листов на 1 мм способствует уменьшению значения предела текучести примерно на 3,45 МПа, а временное сопротивление в 2 раза меньше -1,75 МПа.

Уравнение:

а8 = 291 + 102Мп + 424С + 203Сг + 1205Р -1,80Ь, коэффициент множественной корреляции для которого равен 0,636 может быть использовано для расчёта предела текучести. Для этой цели может быть использовано и уравнение, в которое введён ещё и алюминий:

ав = 297 + 96Мп + 4170 + 139Сг + 1251Р -1,77Ь + 233А1,

«