Складання з охолодженням

Спосіб складання з охолодження деталі, яку охоплюють, сприяє збереженню їх при розпресуванні і має ряд переваг перед посадкою (гарячою). Нагрів деталей складної форми може явитись причиною виникнення температурних напружень, місцевих деформацій, зниження твердості і окислювання поверхонь деталей. Складання із застосуванням глибокого холоду не має таких недоліків. Для охолоджування необхідно менше часу, ніж для нагріву. Крім того, коли деталей, які охоплюють в складальній одиниці декілька, а габаритні розміри і їх маса значно менше габаритних розмірів і маси деталей, що охоплюють, спосіб складання з охолодженням, як правило є найбільш економічним. Особливо це видно при складанні крупно габаритних складальних одиниць, коли запресовування без застосування холоду вимагає великих пресів або інших технічних засобів, що багато коштують.

Міцність з’єднань, що складаються з охолодженням деталі, яку охоплюють, при інших рівних умовах в 2 – 2,5 рази вище міцності з’єднань із запресовуванням і на 10 – 15% вище, ніж при нагріві деталі, яка охоплює.

Якщо з’єднання мають на поверхнях спряження гальванічні покриття, то при складанні з охолодженням останні звичайно не пошкоджуються, а міцність з’єднання збільшується ще більше.

Але ж при низьких температурах в деяких марках сталей можливі активні фазові перетворення, в результаті яких розміри деталей можуть збільшитись. Це супроводжується помітним ростом натягу, що може бути причиною зниження якості складання. Тому не треба охолоджувати сталеві деталі нижче тих температур, які необхідні за умовами складання з’єднань, а також витримувати тривалий час деталі в камері холодильника.

В деяких випадках ріст розмірів сталевої деталі при перетворенні остаточного аустеніту в мартенсит в процесі глибокого охолодження можна використовувати для одержання нерухомих з’єднань. Деталі з’єднують з невеликим зазором і складальну одиницю охолоджують. В результаті в спряжені виникає натяг.

Охолодження до – 75 º С виконують за допомогою твердої вуглекислоти (сухого льоду). Можливо також попереднє охолодження спирту або ацетону для цього у рідину додають шматочки твердої вуглекислоти ( а не навпаки, щоб уникнути бурного виділення парів вуглекислоти).

По засобу холодильних машин температура охолодження може бути доведена до –100 ºС. при необхідності можна одержати і більш низьку температуру, застосовуючи для охолодження деталей рідке повітря, кисень або азот.

Доцільність використання того чи іншого способу охолодження в значної ступені визначається величиною натягу, який повинен бути створений у спряженні.

Приступати до охолодження необхідно після того, як деталь повністю підготовлена до складання. Поверхні спряження обох деталей необхідно протерти і обезжирити. При виїмці охолоджених деталей обов’язково користуються щипцями або спеціальними пристосуваннями.

З/єднання, що складаються шляхом пластичної деформації деталей

Пластичну деформацію застосовують при складанні з’єднань, натяг в яких створюється радіальним розширюванням деталі, яку охоплюють, або стисненням деталі, що охоплює.

Основне призначення з’єднань, що одержують таким способом, - забезпечити нерухомість і герметичність від проникнення газів або рідин. Вони відносяться до числа тих, що рідко демонтуються, так як їх розбирання в багатьох випадках супроводжується пошкодженням однієї або декількох деталей. В конструкціях машин з’єднання такого типу мають велику розповсюдження.

Розповсюдженими видами пластичної деформації, що використовуються в конструкціях машин для створення нерухомості і щільності, є вальцювання, роздача, бортування, осадження, формування, обтиск..

Вальцювання клапанного сідла при встановлені його в головку блоку. Вальцювання уявляє собою обойму конічних роликів, що обертаються на осях, які закріплені в двох дисках. Хвостовиком вальцювання укріплюється в шпинделі свердлувального верстата або механізованого інструмента. Ролики вальцовки, обкочуючись по внутрішній поверхні сідла, рівномірно розкочують його і одночасно відгинають кромку, що виступає в конічну виточку корпусу. По поверхні спряження сідла з корпусом створюються великі натяги, яку неможливо виконати при звичайному запресовуванні.

В складальних одиницях, що вимагають особливо щільних з’єднань, виконують розвальцювання, використовуючи особливості кочення тіл при планетарному русі.

Вальці для трубок великого діаметру мають фігурні ролики. Їх (вальці) встановлюють в патрон свердлувального верстата або в електричну (пневматичну) дриль.

Розвальцювання осадженням виконують на пневматичних установках. Трубка подається до упору і затискається змінними губками за допомогою пневмоциліндру. Осадка виконується за два переходи двома пуансонами. Необхідна осева сила при цьому створюється також пневмоциліндром.

Пластичні деформації застосовують також для нерухомих з’єднань тонкостінної втулки з корпусом. Малі натяги в таких спряженнях не гарантують нерухомості, а великі викликають деформацію втулки і необхідність наступного розточування або розвірчування її під необхідний розмір.

В таких випадках добрі результати дає процес розкочування. Втулка, що запресовується з невеликим натягом, роздається роликами розкатки, що обертається, до необхідного діаметру. Спочатку роликам передається радіальна подача, а потім відбувається калібрування отвору при постійному положенні роликів. Можливо припустити, що в зв’язку з пластичною деформацією втулки на контактній поверхні спряження відбувається активне зчеплення мікро нерівностей і збільшується міцність посадки.

Труби розвальцьовують також протягуванням. Інструментом тут є сталевий шарик, який розрізаний під кутом до осі на чотири частини. Внаслідок наявності конусу частини шарику розходяться, и діаметр його збільшується. При протягуванні шарик ущільнює з’єднання трубки. Для переміщення шарика застосовують гідро- і пневмоциліндру.

Складання нероз’ємних з’єднань в ряді випадків здійснюють обтиском однієї із деталей, що спряжуться, яка виконується із листового металу. Обтиск може бути місцевим або контурним.

Спеціальний прес має пневмоциліндр, шток якого по засобу важелів передає рух чотирьом повзунам. На них укріплюються пуансони з формою губок, які виконані у відповідності з конструкцією складально одиниці. В залежності від виду складальної одиниці також обирають напрямок робочого ходу повзунів. Процес обтиску звичайно здійснюється за один робочий хід пресу.

При контурному обтискуванні по колу доцільно застосування роторних напівавтоматів. Якщо втулка повинна бути нерухомо посаджена на вал, то для складання в ряді випадків може бути застосований метод магнітно-імпульсного обтиску.

Спосіб деформування металу імпульсним магнітним полем оснований на перетворені електричної енергії, яка була накопичена в конденсаторі (накопичувачі) при розряді через індуктор, в енергію імпульсного магнітного поля, що здійснює роботу деформування заготовки. В залежності від розташування індуктора і деталі розрізняють три основні операції, що виконуються тиском магнітного поля:

1. Деталь розміщується всередині індуктору – виконується операція обтиску;

2. Індуктор розміщується всередині трубчатої деталі – виконується операція роздавання;

3. Деталь розміщується над або під індуктором – виконується операція плоского деформування. Складальні формоутворюючі і комбіновані операції, що виконуються способом магнітного напруження, широко застосовують у виробництві деталей будь-яких форм.

Відсутність рухомих частин в інструменті і висока точність дозування енергії розряду дозволяють механізувати і автоматизувати виробничі процеси.