7. Восстановление изношенных деталей пластическим деформированием

Сущность этого метода восстановления заключается в использо­вании пластических свойств металла, т. е. в способности под дей­ствием приложенных сил перемещаться с нерабочих участков де­тали к изношенному, чтобы восполнить ту убыль металла, кото­рая произошла в процессе износа.

Метод пластического перераспределения металла отличается простотой восстановления, высокой производительностью и экономичностью.

Он может быть использован для ремонта деталей сравнительно простой конфигурации и осуществляется в горячем и холодном состоянии. Без нагрева можно восстановить детали из цветных металлов и малоуглеродистых сталей.

В зависимости от направления действия сил и требуемой де­формации восстановление деталей может производиться различ­ными способами: осадкой, раздачей, обжатием, вдавливанием, на­каткой и др.

Осадку Применяют для увеличения наружного диаметра сплош­ных или уменьшения внутреннего диаметра полых деталей за счет уменьшения их высоты. При осадке направление деформации, 6 нормально направлению внешнего усилия Р. Необходимая для осадки восстанавливаемой детали сила Р определяется по сле­дующей формуле:

P=mF,

где Р—сила, необходимая для заданной деформации детали, Н;

F—площадь поперечного сечения детали (заготовки) после осадки, см²; — предел прочности, МПа;т—коэффициент, оп­ределяемый по формуле

m=1+,

где —коэффициентвнешнего трения (без нагрева=0,12—0,06;

с нагревом =0,3—0,45); d—диаметр детали (заготовки) после осадки, мм; h—высота детали после осадки, мм.

Осадкой восстанавливаются втулки, толкатели кла­панов, полуоси, пальцы и др.

Раздачей пользуются для восстановления наружных размеров полых деталей (например, втулки, поршневые пальцы). Увеличе­ние наружного диаметра детали в этом случае достигается за счет соответствующего увеличения диаметра отверстия при продавливании через него специальной прошивки.

В этом случае направление деформации совпадает с направ­лением приложения внешнего усилия. Давление, которое необходимо создать внутри восстанавливаемой детали, определяется по формуле

p=1,1ln,

где R и г—наружный и внутренний радиусы восстанавливаемой детали, мм.

После раздачи деталь закаливают на глубину 1—1,5 мм и шлифуют под номинальный разрез.

Обжатие применяется для уменьшения внутренних размеров полых цилиндрических деталей путем приложения давления к внешней поверхности. Направления деформации и действую­щего усилия совпадают. Необходимая сила давления подсчиты­вается по той же формуле, что и при раздаче. Этим способом восстанавливают втулки, сепараторы подшипников качения, муфты с внутренним шлицевым или Зубчатым зацеплением и др.

Широкое применение при восстановлении деталей находят комбинированные способы деформации — осадка-раздача, обжа­тие-осадка и др.

Вдавливание применяют для увеличения размеров изношенных частей детали посредством перераспределения ме­талла с ее нерабочих поверхностей. Вдавливание объединяет операции раздачи и осадки, так как сила Р направлена под некоторым углом к направлению требуемой деформации . Вдавли­вание применяют при восстановлении изношенных боковых по­верхностей шлицев, зубьев некоторых шестерен, шаровых пальцев и др.

Так, технологический маршрут восстановления шлицевого вала следующий: отпуск, вдавливание, обтачивание вала, фрезерова­ние боковых поверхностей шлицев, термическая обработка, шли­фование.

Вытяжка и растяжка. При вытяжке увеличивают длину деталей (рычагов, тяг, стержней) за счет местного сужения их поперечного сечения на небольшом участке. Вытяжку вы­полняют в горячем состоянии с местным нагревом детали до 800—850 °С. При вытяжке направление деформации детали перпендикулярно к направлению действия силы Р, приложенной к детали 2.

Растяжкой также добиваются увеличения длины детали, не в отличие от вытяжки направление, деформации совпадает с на­правлением действующей силы.

Накатка деталей, применяемая при восстановлении неподвиж­ных посадок, основана на пластическом деформировании поверх­ностного слоя изношенной части детали рабочим инструментом — зубчатым роликом. При накатке зубцы ролика под действием силы Р вдавливаются в тело детали, увеличивая ее диаметр на 0,2—0,4 мм. Ролики изготовляют из стали У12А или ШХ15 с уг­лом заострения 60—70° и твердостью НКС 55—58. Накатка осу­ществляется на токарном станке с установкой ролика в суппорте на специальной державке.

Правка местным наклепом основана на действии остаточных внутренних напряжений сжатия, возникающих при наклепе. Для правки этим способом вогнутый участок поверхности детали наклепывают пневматическим молотком с шаровид­ной головкой. Выбор участка и степени наклепа производится с учетом места изгиба и его размера. Этим способом можно править валы небольших диаметров. Усталостная прочность детали в результате правки местным На­клепом не снижается. Правка наклепом дает высокую точность. Наклеп щек выполняют пневматиче­ским молотком, оснащенным специальным приспособлением.

Контроль после правки валов и осей выполняют в центрах индикаторов, плоские детали проверяют линейкой и щупом/ры­чаги и кронштейны — с помощью специальных приспособлений.