Способ сборки деталей с натягом

Изобретение относится к сборке прессовых соединений и может быть использовано при производстве и ремонте, в частности, втулок узла уплотнения турбокомпрессора.

Известен способ обработки отверстия втулки однозубым дорном [1. Ю.Г.Проскуряков, Г.И.Шельвинский. Дорнование цилиндрических отверстий с большими натягами. Ростов н/Д. Издательство Рост. ун-та, 1982.].

Недостатками данного способа являются: необходимость в предварительной чистовой обработке отверстия втулки, относительно малая твердость и глубина упрочненного слоя.

Известен способ изготовления и ремонта втулки уплотнения турбокомпрессора [2. Ф.Х.Бурумкулов, П.П.Лезин П.В.Сенин и др. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика). / МГУ им. Н.П.Огарева, - Саранск, 2003. - 504 с.].

Недостатком данного способа является невысокая производительность и сложность данного процесса.

Известен способ сборки деталей с натягом (выбранный в качестве прототипа), включающий установку втулки в охватывающую деталь с технологическим натягом и деформирование путем дорнования внутренней поверхности втулки для создания монтажного натяга в соединении втулки и охватывающей детали [3. SU 1581555 A1, В23Р 11/02, 30.07.1990].

Однако при осуществлении данного способа не представляется возможным получить внутреннюю поверхность втулки заданной твердости.

Техническим результатом заявленного изобретения является осуществление за одну операцию запрессовывания втулки в охватывающую деталь, сглаживания шероховатости на внутренней поверхности втулки и получение упрочненной внутренней поверхности втулки с твердостью 48...54 HRC_э.

Указанный технический результат достигается тем, что способ сборки деталей с натягом включает установку втулки в охватывающую деталь с технологическим натягом и деформирование путем дорнования внутренней поверхности втулки для создания монтажного натяга в соединении втулки и охватывающей детали, при этом согласно изобретению производят электроконтактный нагрев внутренней поверхности втулки и последующее ее дорнование, в процессе которого осуществляют сглаживание шероховатости внутренней поверхности втулки, при этом электроконтактный нагрев и дорнование внутренней поверхности втулки осуществляют посредством дуплексного инструмента в виде контактно-разогревающего инструмента, установленного из условия обеспечения нагрева кольцевой области контакта внутренней поверхностью втулки с упомянутым контактно-разогревающим инструментом, и расположенного за ним деформирующе-калибрующего инструмента, установленного с натягом, равным 0,8 мм.

В условиях кафедры «Технология металлов» Ульяновской ГСХА изготовлено соединение с натягом по предлагаемому способу.

Для этого из стали 45 ГОСТ 1050-94 изготавливается втулка с наружным диаметром 34,5, внутренним диаметром 29,6 мм, высотой 12 мм. Втулка устанавливается в отверстие корпуса турбокомпрессора диаметром 34,5 с технологическим натягом. Инструмент подводится к отверстию охватываемой детали. Через место контакта дуплексного инструмента с втулкой пропускается ток большой силы и низкого напряжения. В результате последующего осевого перемещения дуплексного инструмента относительно оси втулки происходит разогрев кольцевой области контакта контактно-разогревающего инструмента с внутренней поверхностью втулки до температуры 900-1000°С и мгновенное охлаждение, связанное с перемещением высокотемпературного очага и отводом тепла внутрь обрабатываемой детали. В результате этого происходит закалка обрабатываемой поверхности. Одновременно в едином цикле за контактно-разогревающим инструментом перемещается деформирующе-калибрующий инструмент с натягом, равным 0,8 мм. В результате происходит сглаживание шероховатости обрабатываемой поверхности, исправление отклонений от геометрической формы в продольном и поперечном сечении и одновременно, за счет раздачи втулки, мы получаем посадку с монтажным натягом.

Металлографический анализ показал, что твердость обработанной внутренней поверхности втулки составила 48...54 HRC_э, глубина закаленного слоя составила h 0,3...0,4, структура поверхностного слоя троостомартенсит и аустенит остаточный, волокна металла вытянуты на глубине h 0,1...0,2 по ходу перемещения дуплексного инструмента.

В процессе обработки за одну операцию производится запрессовывание втулки в корпус, упрочнение и сглаживание шероховатости исполнительной поверхности втулки.

Способ сборки деталей с натягом, включающий установку втулки в охватывающую деталь с технологическим натягом и деформирование путем дорнования внутренней поверхности втулки для создания монтажного натяга в соединении втулки и охватывающей детали, отличающийся тем, что производят электроконтактный нагрев внутренней поверхности втулки и последующее ее дорнование, в процессе которого осуществляют сглаживание шероховатости внутренней поверхности втулки, при этом электроконтактный нагрев и дорнование внутренней поверхности втулки осуществляют посредством дуплексного инструмента в виде контактно-разогревающего инструмента, установленного из условия обеспечения нагрева внутренней поверхности втулки в кольцевой области контакта с упомянутым контактно-разогревающим инструментом и расположенного за ним деформирующе-калибрующего инструмента, установленного с натягом, равным 0,8 мм.