Способ изготовления блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины

 

Изобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении биметаллических изделий, например блока цилиндров аксиально-поршневой гидромапшны. Целью изобретения является повышение качества соединения и снижение трудоемкости. Для этого в глубокое отверстие стального корпуса блока цилиндров торцами меньшей площади вниз устанавливают с зазором гильзу с коническим отверстием и высотой , превышающей глубину отверстия. Затем гильзы осаживают в отверстиях и осуществляют их диффузионную сварку в соляной ванне. Отверстие в гильзе выполняют конусностью ,01-0,03, а зазор(5) берут равным S (0,002 - 0,005) D, где D - диаметр глухого отверстия корпуса. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. «е СЛ

С(МОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (594 23 К 20 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ! (21) 3932656/25-27 (22) 28.05.85 (46) 15.07.87. Бюл. Ф 26 (72) Ю.Г,Кравченко, К.Я.Децюра, В.M.Íàãoðíûé и Г.N.Hûêoâ (53) 621.791.66 (088.8) (56) Чепурко М.Н. и др. Биметаллические трубы. М.: Металлургия, 1974, с.52.

Машиностроительный гидропривод.

Под ред. В.Н, Прокофьева. М.: Машино строение, 1978, с.161. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЛОКА

ЦИЛИНДРОВ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ

ГИДРОМАШИНЫ (57) Изобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузион,BU„„ : А1 ной сварке, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении биметаллических изделий, например блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины. Целью изобретения является повьппение качества соединения и снижение трудоемкости. Для этого в глубокое отверстие стального корпуса блока цилиндров торцами меньшей площади вниз устанавливают с зазором гильзу с коническим отверстием и высотой, превьппающей глубину отверстия.

Затем гильзы осаживают в отверстиях и осуществляют их диффузионную сварку в соляной ванне. Отверстие в гильзе выполняют конусностью К 0,01-0,03, а зазор(Я) берут равным и =(0,002—

0,005) D где 9 — диаметр глухого отверстия корпуса. 1 s.ï.ô-лы, 1 ил.

1 1323302 г

Изобретение относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении биметаллических иэделий, например блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины.

Целью изобретения является повышение качества соединения и снижение трудоемкости. 10

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.

В глухом отверстии 1 стального корпуса блока 2 цилиндров устанавливают с кольцевым зазором О (0,002-0,005) Ds15 где D - диаметр глухого отверстия, заготовку гильзы 3 с коиусностью отверстия 4, равной К = 0,01-0,03, и высотой, превьш|ающей глубину отверстия на величину h. Наружный диаметр 20 заготовки гильзы задают в зависимости от диаметра D глухого отверстия для обеспечения гарантированного зазора (разность диаметров сопрягаемых поверхностей) 8 (0,002-0,005) D npu установке заготовки в отверстии, Внутреннее отверстие заготовки гильзы. выполняют с конусностью К=0,01-.0,03.

Большие значения 8 и К принимают для больших отношений Ь/D, где L — - глу- З0 бина глухого отверстия. На основании технологических требований процесса сварки внутренний большой диаметр заготовки берут равным d 0,8D, Высоту заготовки h относительно торцовой плоскости корпуса рассчитывают из условия обеспечения полного заполнения зазора на всей длине L отверстия. При этом объем металла заготовки над уровнем торца корпуса

V = - - D 1ss L в у раэ отку г о 4

pa 2@ 9 3L

" = 5 : а-Ь К) . (i г 21

Ч "- — D -(d-L K) j h с учетом

4 получения беззазорного напряженного соединения должет превышать объем зазора

Экспериментально на образцах с использованием металлографического исследования и люминисцентного контроля микрошлифов установлено, что качественное,соединение обеспечивается при значении V>/Vð=2-8. Иеньшие значения V /V берут для гильз с большей толщиной стенки и менее пластичных материалов, большие — наоборот.

Гильзу устанавливают торцом меньшей площади вниз, затем ее осаживают на величину h co стороны противоположного торца пуансоном 5 и осуществляют диффузионную сварку. В процессе деформации преимущественное расширение гильзы происходит вначале в поперечном сечении с наименьшей площадью, где развиваются наибольшие напряжения. Затем по мере роста сопротивления контактного трения после замыкания поверхностей и упрочнения деформированного металла расширение с некоторым уменьшением внутреннего диаметра переходит уже в сечение с несколько большей первоначальной площадью. Таким образом, за счет меньшей площади сечения гильзы у дна глухого отверстия происходит последовательное заполнения зазора в направлении от дна до верхнего торца без

"эапирания" воздуха в закрытых микрообъемах сопрягаемых шероховатых поверхностей„ что совместно с образованием значительных напряжений сжатия существенно улучшает качество биметаллического соединения после сварки.

Снижение трудоемкости достигается . за. счет исключения дорогостоящего оборудования для протяжки, Интервалы значений зазора 8 и конусности К.определены опытным путем из условий действия механизма последовательного расширения гильзы в направлении от дна колодца до его 0 верха и отсутствия зазоров по всей длине соединения гильзы с корпусом после ее осаживания.

При 9 0,002D в процессе осаживания из-за образования контактного трения между сопрягаемыми поверхностями происходят сдвиговые деформации в граничных слоях гильзы, что крайне нежелательно для используемых обычно малопластичных бронэ под диффузионную сварку вследствие образования недопустимых эадиров, расслоений и микротрещин, и резкое увеличение необходимого для осуществления деформации усилия пуансона., При 3 о 0,005D происходит необоснованное увеличение высоты h для гарантированного заполнения объема зазора (дополнительные затраты на дорогостоящий антифрикционный материал и изV

->-- =2 — 8.

3 13233 готовление гильзы) и увеличение относительной продольной деформации гильзы.

При .К 0,01 втулка при осаживании будет прижимать бочкообразную форму с большой вероятностью "эапирания" воздуха в нижней части соединения со стороны дна колодца. При Кэ 0,03 вследствие большой жесткости втулки в верхней ее части поперечная деформация 10 в этом месте затрудняется из-за меньших напряжений сжатия в материале бронзы по сравнению с напряжениями в нижележащих сечениях, что не гарантирует беззазорного соединения со 15 стороны торца корпуса.

Напряженность соединения втулки с корпусом блока после осаживания косвенно оценивается отношением Vq

20 предельные значения которого устанавливают опытным путем. При Ч вЂ” — - 2 не

Чр достигается требуемых удельных давлений на контактирующих поверхностях 25 бронза- сталь и гарантированного беззазорного соединения. В ряде случаев после сварки при контроле ультразвуком обнаруживаются места с непроваром. При V 30

--<->8 возникают черезмерно

U6 большие радиальные напряжения в материале бронзы, что приводит к образованию трещин и даже к разрушению втулки, к тому же из-за значительных 35 сил граничного трения относительно шероховатых поверхностей бронзы и стали в процессе осаживания втулки образуются продукты износа в виде стружки, что приводит к дискретности контакта. В таких местах при сварке происходит выплавка легкоплавких элементов и образование пор в граничном слое бронзы.

Пример. Изготавливают корпус блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины, в котором выполнены глухие отверстия глубиной L 47,5 мм и внутренним диаметром D 14,963 мм.

Гильзы выполняют из бронзы БроСН

02 4

10-2-3 неравностенными с внутренней конусностью К 0,02 1, и 12 мм, длиной

50,7 мм и наружным диаметром гильзы

14,965 мм.

Гильзы устанавливают в глухие отверстия концом с меньшей толщиной стенки со средним диаметральным зазором 6 0,038 мм. Объем заготовки гиль зы над уровнем торца корпуса V> 242 мм.

Объем зазора между гильзой

Э и корпусом Ч6 42 мм . Отношение

V

870 С в течение 40 мин осуществляют изотермическую выдержку, обеспечивая диффузионное соединение гильз .с корпусом цилиндров.

После сварки сваренный узел подвергают механической обработке °

Формула изобретения

Способ изготовления блока цилиндров аксиально-поршневой гидромашины, при котором в глухие отверстия стального корпуса блока устанавливают заготовки гильз и осуществляют их соединение диффузионной сваркой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения и снижения трудоемкости, берут заготовки гильз с конусностью отверстия

К = 0,01-0,03 и высотой, превьппающей глубину отверстия, устанавливают их торцами меньшей площади вниз с кольцевым зазором S =(0,002-0,005)D и осаживают их со стороны противоположного торца, где D - -диаметр глухого отверстия корпуса.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение осаживаемого объема металла гильзы Vg к объему зазора Ч между ней н стенкой отверстия

1323302

Составитель Т.Олесова

Редактор З.Слиган Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Заказ 2908/1 6 Тираж 975 Подписное

BHMHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Руушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4