Лекция № 12 (14.02.22). Тема: Восстановление механических свойств материала деталей методами поверхностного пластического деформирования.

Лекция № 12 (14. 02. 22)

Тема: Восстановление механических свойств материала деталей методами поверхностного пластического деформирования.

Цель: изучить способы восстановления деталей методами пластического деформирования.

План

1. Наклеп, обкатка роликами, чеканкой.

2. Алмазное выглаживание.

3. Дробеструйная обработка.

Пластическое деформирование применяют при восстановлении размеров деталей, их формы и физико-механических свойств. Изношенные детали восстанавливают осадкой, вдавливанием, раздачей, обжатием, вытяжкой и накаткой. Форму деталей, измеренную вследствие деформаций от изгиба и кручения, восстанавливают правкой статическим нагружением или наклёпом. Восстановление механических свойств материала деталей повышением их усталостной прочности и износостойкости осуществляют способами поверхностного пластического деформирования, к которым относятся: обкатка роликами и шариками, чеканка, алмазное выглаживание, дробеструйная обработка и др.

Восстановление размеров изношенных деталей пластическим деформированием достигается в процессе перераспределения металла с нерабочих элементов деталей на изношенные. Восстановление первоначальной формы деталей правкой основано на упругих свойствах материала детали. Восстановление усталостной прочности и износостойкости деталей производится повышением твёрдости поверхностного слоя металла и созданием в нём благоприятных остаточных напряжений.

Общие требования, которые необходимо соблюдать при ремонте деталей этими методами:

· восстанавливаемая деталь должна иметь достаточный запас металла на неответственных участках для перемещения его к изношенной поверхности;

· изменение формы и размеров детали при её восстановлении необходимо выполнять без ухудшения работоспособности и механической прочности детали;

· знание химического состава и структуры металла восстанавливаемой детали.

Многие детали автомобилей при их восстановлении различными методами утрачивают свою первоначальную усталостную прочность и износостойкость, которые можно восстановить путем поверхностного пластического деформирования металла (наклеп).

Наклеп повышает твердость поверхностного слоя металла и создает в нем благоприятные остаточные напряжения, что повышает усталостную прочность и износостойкость деталей.

Способы упрочнения рабочих поверхностей пластическим деформированием:

1. Обкатка рабочих поверхностей роликами и шариками.

2. Алмазное выглаживание.

3. Дробеструйная обработка.

Обкатка применяется для наружных и внутренних поверхностей вращения, галтелей, плоскостей и различных фасонных поверхностей. В табл. 1 представлены схемы обкатки у цилиндрических поверхностей деталей.

Таблица 1

Схемы обработки цилиндрических поверхностей

Метод обработки	Назначение	Принципиальная схема
Обработка наружных цилиндрических поверхностей
Роликовым обкатниками	Калибрование, отделка
Шариковыми обкатниками	Отделка, упрочение
Шариковыми обкатниками вибрационного действия	Отделка, упрочение
Обработка внутренних цилиндрических поверхностей
Роликовыми раскатниками	Калибрование, отделка
Шариковыми раскатниками	Упрочение, отделка
Шариковыми раскатниками вибрационного действия	Упрочение, отделка
Обработка торцевых поверхностей
Роликовыми раскатниками	Упрочение, отделка
Шариковыми раскатниками	Упрочение, отделка

Алмазное выглаживание – обработка поверхности детали рабочим инструментом, рабочей частью которого является сферическая поверхность алмазного кристалла с радиусом закругления 1 – 3 мм. Обработка ведется на токарном станке, а инструмент крепится в резцедержателе. Обработка этим способом позволяет получить шероховатость поверхности не ниже Ra = 0, 04-0, 8 мкм, повысить твердость на 25-30%, износостойкость на 40-60% и усталостную прочность на 30-60%. Универсальная алмазная гладилка (рис. 12. 18) состоит из оправки 1 и алмаза 2. Ее монтируют в специальном приспособлении, которое устанавливают в резцедержателе станка. Выглаживание проводится в условиях трения скольжения, что отличает этот процесс от обкатывания.

Рис. Алмазная гладилка

Дробеструйная обработка обеспечивает неглубокую пластическую деформацию (0, 5…0, 8 мм) при ударении стальной или чугунной дробью диаметром 0, 8…2 мм с упрочняемой поверхностью.

При восстановлении усталостной прочности пружин, рессор, торсионных валов, шатунов и др. применяют дробеструйную обработку механическими или пневматическими дробеметами.

Шероховатость поверхности при обработке чугунной дробью не повышается, стальной дробью – повышается незначительно. Размеры детали изменяются незначительно в пределах допуска.

Недостатком способа является опасность перенаклепа, ведущая к разрыхлению, отслаиванию, шелушению и появлению трещин.

Задание.

1. Изучить лекцию.

2. Письменно ответить на вопросы:

- в каких случаях применяют пластическое деформирование;

- перечислите способы восстановления деталей методами пластического деформирования;

- как восстанавливают детали методами: наклеп, обкатка роликами, чеканка.

3. Ответы присылать в ВК.