Спосіб складання сідел клапанів з головками блоків двигунів внутрішнього згоряння

Реферат: Спосіб складання сідел клапанів з головками блоків двигунів внутрішнього згоряння включає технологічну обробку поверхонь деталей, що сполучаються, нагрівання головок і низькотемпературне охолодження сідел для створення за рахунок термічного впливу складального зазору, установку сідел у головку блока із зазором, витримку отриманого з'єднання до вирівнювання температур деталей, що з'єднуються, і їхнього скріплення за рахунок натягу. Складання з'єднань проводиться після чистового розточування отворів у деталях, що охоплюють, із шорсткістю Raг=0,8-1,25 мкм, і обточування по зовнішній поверхні сідел із шорсткістю Rac=6,8-12 мкм. На посадковій поверхні сідел, у процесі технологічної обробки, задають нерівносторонній трикутний мікрорельєф з нахилом його профілю при вершині в напрямку установки сідла в головку блока. При посадці проводиться охолодження сідел у рідкому азоті до температури -180 °С …-196 °С й нагрівання головки блоків двигунів внутрішнього згоряння до температури 150 °C-160 °C. UA 103807 U (12) UA 103807 U UA 103807 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до способів термічного з'єднання з натягом деталей, що охоплює та охоплюється, в автомобілебудуванні й може бути використаним для посадок у головки двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) сідел клапанів, різних втулок у корпусні деталі, де виключаються торцеві зазори після збірки. Відомий спосіб [1] складання сідел клапанів з головками блоків ДВЗ за допомогою запресовування, однак в процесі роботи внаслідок нерівномірного нагрівання й різних коефіцієнтів лінійного розширення сідел і головки блока ДВЗ посадка сідла послабляється, що викликає зниження коефіцієнта тертя зрушенню, міцності з'єднання й створює аварійну обстановку. Відомий спосіб [2] кріплення сідла клапана в гніздо головки блока ДВЗ за допомогою запресовування, при якому після установки сідла в головку його обварюють за допомогою струмів високої частоти латунню. При цьому підвищується міцність кріплення й поліпшується відвід тепла від сідла в головку блока. Однак, цей спосіб не одержав широкого використання в автомобілебудуванні, тому що є не технологічним і вимагає підвищення трудомісткості. За основу технічного рішення, що заявляється, вибрано спосіб [3] термічного складання сідел з головками блоків, що включає технологічну обробку поверхонь деталей, що сполучаються, нагрівання головок і низькотемпературне охолодження сідел для створення складального зазору, змінного з часом, за рахунок термічного впливу, установку сідел у головку блока, витримку отриманого з'єднання до вирівнювання температур деталей, що з'єднуються, і їхнього скріплення за рахунок натягу. Однак таке з'єднання має недоліки - а саме, не завжди задовольняють міцність посадок; присутність неприпустимого зазору між торцем сідла й гніздом головки блока, для усунення якого проводять допресування й застосування найчастіше завальцювання сідел; не задовольняючий у процесі роботи ДВЗ теплообмін між сідлом і головкою блока, що призводить до вигоряння сідел і їхньому інтенсивному зношуванню. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ресурсу роботи з'єднань сідел з головками блока за рахунок підвищення коефіцієнта тертя при зрушенні й міцності їхніх посадок, виключення або зменшення до оптимальних величин зазорів між торцем сідел і гніздом головок блоків, поліпшенню відводу тепла від сідла в тіло головки блока ДВЗ. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб складання сідел клапанів з головками блоків двигунів внутрішнього згоряння, що включає технологічну обробку поверхонь деталей, що сполучаються, нагрівання головок і низькотемпературне охолодження сідел для створення за рахунок термічного впливу складального зазору, установку сідел у головку блока із зазором, витримку отриманого з'єднання до вирівнювання температур деталей, що з'єднуються, і їхнього скріплення за рахунок натягу, запропонувати проводити складання з'єднань після чистового розточування отворів у деталях, що охоплюють, із шорсткістю Raг=0,8-1,25 мкм, і обточування по зовнішній поверхні сідел із шорсткістю Rac=6,8-12 мкм., на посадковій поверхні сідел, у процесі технологічної обробки, задавати нерівносторонній трикутний мікрорельєф з нахилом його профілю при вершині в напрямку установки сідла в головку блока, для забезпечення оптимальних зазорів між торцем сідел і гніздом головки блоків при посадці проводиться охолодження сідел у рідкому азоті до температури -180…-196 °C й нагрівання деталей, що охоплюють, до 150 °C…160 °C. На фігурі 1 представлений загальний вид з'єднання сідла з головкою блока ДВЗ з натягом. Приклад виконання складання з'єднань проводиться після чистового розточування отворів у головках блока 2, із шорсткістю Raг=0,8-1,25 мкм, і обточування по зовнішній поверхні сідел 1 із шорсткістю Rac=6,8-12 мкм. Перед посадкою на сідло 1 наносять нерівносторонній трикутний мікрорельєф. Далі проводиться охолодження сідел 1 у рідкому азоті до температури -196 °C й нагрівання деталей, що охоплюють 2, до 160 °C. Потім деталі з'єднують із зазором прикладаючи зусилля і витримують до вирівнювання температур. Конфігурація мікрорельєфу представлена на фігурі 2. Сідла 1 із заданим мікрорельєфом корисної моделі, що заявляється, може мати наступні конфігурації: трикутний профіль має всі гострі кути 2; трикутний профіль має гострий кут при вершині й прямій у основі 3; трикутний профіль має гострий кут при вершині й тупий у основі 4. При цьому нерівносторонній мікрорельєф у процесі формування натягу й минаючих при цьому температурних пластичних деформацій буде забезпечувати осьовий зсув сідел до торцевої поверхні гнізда в головці блока на величину різниці пластичних і пружних деформацій матеріалу головки блока по обидві сторони профілю мікрорельєфу. Техніко-економічна ефективність від впровадження корисної моделі в порівнянні з прототипом - способом термічного складання сідел клапанів з головками блоків двигунів, 1 UA 103807 U 5 10 15 20 25 полягає в підвищенні ресурсу роботи сідел з головками блоків за рахунок збільшення коефіцієнта тертя при зрушенні й міцності їхніх посадок, виключення або зменшення до оптимальних величин зазорів між торцем сідел і гніздом головок блоків, поліпшенню відводу тепла від сідла в тіло головки блока. Згідно з розрахунковими даними передбачуваний річний економічний ефект від впровадження винаходу може скласти 47754 грн. Джерела інформації: 1. Звіт по НДР №598 "Дослідження процесу складання голівок циліндрів із втулками напрямними клапанів і сідлами клапанів, охолодженими рідким азотом, розробка технології й установка для автоматичного складання голівок циліндрів і впровадження в умовах ЗМЗ". - К. 1979, с. 6-18. УДК 629.113:625.282, № держ. реєстрації 77050045. 2. А.С. СРСР № 200059, Кл. 21Н 29/30, Бюлетень № 16, опубліковано 14.09.67. 3. А.С. СРСР 1425020. Кл. В23Р11/02,19/02. Бюл. № 35,опуб. 23.09. 1988 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб складання сідел клапанів з головками блоків двигунів внутрішнього згоряння, що включає технологічну обробку поверхонь деталей, що сполучаються, нагрівання головок і низькотемпературне охолодження сідел для створення за рахунок термічного впливу складального зазору, установку сідел у головку блока із зазором, витримку отриманого з'єднання до вирівнювання температур деталей, що з'єднуються, і їхнього скріплення за рахунок натягу, який відрізняється тим, що складання з'єднань проводиться після чистового розточування отворів у деталях, що охоплюють, із шорсткістю Raг=0,8-1,25 мкм, і обточування по зовнішній поверхні сідел із шорсткістю Rac=6,8-12 мкм, а на посадковій поверхні сідел, у процесі технологічної обробки, задають нерівносторонній трикутний мікрорельєф з нахилом його профілю при вершині в напрямку установки сідла в головку блока, а при посадці проводиться охолодження сідел у рідкому азоті до температури -180 °С …-196 °С й нагрівання головки блоків двигунів внутрішнього згоряння до температури 150 °C-160 °C. 2 UA 103807 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3