Патент на изобретение №2252833

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛУНЖЕРОВ ДЛЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к изготовлению плунжеров для телескопических длинноходовых гидроцилиндров в автомобильной промышленности, сельскохозяйственном машиностроении и дорожном строительстве. Способ изготовления плунжеров для телескопических гидроцилиндров включает обработку внутренней и наружной поверхностей деталей, подрезку торцов и снятие фасок, при этом заготовку детали обрабатывают на прокатном стане путем пластической деформации одновременно по наружной и внутренней поверхностям холодной прокаткой с получением зеркальной поверхности, после чего осуществляют подрезку торцов полученной детали. Изобретение обеспечивает упрощение технологии изготовления плунжеров гидроцилиндров с одновременным уменьшением потерь металла, улучшением качества поверхности и повышением прочностных характеристик плунжеров.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления плунжеров для телескопических длинноходовых гидроцилиндров в автомобильной промышленности, сельскохозяйственном машиностроении и дорожном строительстве.

Известен способ изготовления деталей типа штоков, плунжеров гидроцилиндров, осей, пальцев, совмещающий резание и пластическое деформирование на токарном станке. Способ включает вращение детали и одновременное перемещение от направляющей втулки к шпинделю станка вдоль детали обрабатывающей головки с режущей и деформирующей частями, установленными с возможностью осцилляции, причем режущая часть в процессе обработки стабилизирует положение детали в направлении размерообразования, а перед началом обработки к детали прикладывают растягивающее усилие с последующим наложением осциллирующего движения в осевом направлении (патент №2134631, кл. B 24 B 39/04, 1999 г.).

Недостатки способа заключаются в сложности технологического процесса изготовления деталей и выбора системы базирования режущей и деформирующей частей.

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ изготовления деталей типа полых цилиндров, преимущественно деталей телескопических цилиндров корпуса и плунжеров, включающий многоступенчатую механическую обработку: обтачивания и обкатку наружной поверхности, растачивание и раскатку внутренней поверхности, подрезку торцов, нарезание внутренних и наружных канавок и обработку фасок (патент №2049648, кл. B 23 Q 41/00, 1995 г.).

Недостаток этого способа – сложность технологии, заключающаяся в многоступенчатой механической обработке, и значительные потери металла в стружку до 50%. Полученные данным способом детали имеют низкие прочностные характеристики из-за того, что обработка резанием не обеспечивает изменение (уплотнение) структуры внутренней и наружной поверхностей детали. Кроме того, детали, полученные этим способом, требуют сложных доводочных операций для получения требуемой шероховатости поверхности как по наружному, так и по внутреннему диаметрам обрабатываемых деталей. Значительным недостатком этого способа является его неприемлемость для изготовления деталей длинноходовых гидроцилиндров.

Изобретение направлено на упрощение технологии изготовления плунжеров с одновременным уменьшением потерь металла, улучшением качества поверхности и повышением прочностных характеристик деталей. Кроме того, ставится задача изготовления предлагаемым способом деталей длинноходовых гидроцилиндров.

Это достигается тем, что в способе изготовления плунжеров для телескопических гидроцилиндров, включающем обработку внутренней и наружной поверхностей деталей, подрезку торцов и снятие фасок, обработку деталей осуществляют холодной прокаткой.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку в состоянии поставки обрабатывают на прокатном стане путем пластической деформации одновременно по наружной и внутренней поверхностям холодной прокаткой, после чего осуществляют подрезку торцов полученной детали.

Пример. Была получена опытная партия плунжеров для телескопических гидроцилиндров холодной прокаткой заготовок из конструкционной стали с последующей подрезкой полученных деталей. Структура исходного металла – крупнозернистая 4-7 баллов по ГОСТ 5939-82, перлит, окруженный сеткой феррита, с исходной твердостью 170 НВ. Твердость после прокатки составляет 240 НВ. Во всех случаях после прокатки отмечалась вытянутость зерен вдоль оси заготовок.

В качестве исходного материала для изготовления плунжеров выбирается нормализованный трубный прокат из стали марок 35 или 45 соответствующих типоразмеров.

Первая операция предполагает резку мерных заготовок под прокатку партии изделий одного типоразмера, после чего производят последовательную прокатку каждой заготовки с одновременным получением требуемых поперечных размеров и шероховатостей поверхностей изделия за счет прокатного инструмента – роликов по наружной поверхности и оправки в качестве оснастки по внутренней поверхности. Обработанные холодной прокаткой изделия снимают со стана и подвергают подрезке торцов и снятию фасок.

Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом упростить технологию изготовления плунжеров для телескопических гидроцилиндров за счет замены многоступенчатой механической обработки, где каждая ступень требует индивидуального оборудования, одной операцией – холодной прокаткой. Кроме того, при этом уменьшаются потери металла до 2%, т.е. достигается коэффициент использования металла до 0,98, в то время как в способе по прототипу при механической обработке потери металла составляют до 50%, а также улучшается качество детали: одновременно получают зеркальную наружную и внутреннюю поверхности (в способе по прототипу полученную деталь необходимо для обеспечения требуемой шероховатости поверхности шлифовать и полировать, что представляет собой достаточно трудоемкие и сложные операции). Кроме того, при использовании предлагаемого способа происходит уплотнение зерен металла и улучшение его структуры, а также получение нагартованной поверхности по наружной и внутренней поверхностям деталей, что обеспечит улучшение прочностных характеристик получаемых деталей. Предлагаемый способ позволит изготавливать детали для длинноходовых гидроцилиндров (способ по прототипу для изготовления длинноходовых гидроцилиндров непригоден).

Формула изобретения

Способ изготовления плунжеров для телескопических гидроцилиндров, включающий обработку внутренней и наружной поверхностей деталей, подрезку торцов и снятие фасок, отличающийся тем, что заготовку детали обрабатывают на прокатном стане путем пластической деформации одновременно по наружной и внутренней поверхностям холодной прокаткой с получением зеркальной поверхности, после чего осуществляют подрезку торцов полученной детали.