Автомобили

Ремонт легковых автомобилей

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

При восстановлении деталей пластической деформацией (давлением) используют пластические свойства металла, способность при некоторых условиях деформироваться под нагрузками, не теряя целостности детали.

Под давлением изменяется не только форма и размеры детали, но и структура и механические свойства металла. Пластическая деформация металла в холодном состоянии упрочняет металл и это называется наклепом металла. В этом случае твердость, прочность и предел текучести металла повышаются, а пластичность уменьшается. Но эти изменения не очень постоянны, т. е. сдвиги и нарушения в кристаллической структуре металла подвержены восстановлению.

При незначительном нагревании упрочненного, металла (у стали 200...300 °С) восстанавливается упорядоченная кристаллическая решетка, причем прочность и твердость несколько снижаются, а пластичность повышается. Структура металла при этом не меняется. При более высоких температурах нагрева начинается восстановление металла. Изменение структуры вследствие нагрева после холодной пластической деформации металла называется рекристаллизацией. Наименьшей температурой рекристаллизации (порогом рекристаллизации) является температура, при которой твердость металла резко снижается, а пластичность повышается. Для примерного расчета этой температуры температура плавления металла умножается на 0,4. При увеличении деформации температура рекристаллизации уменьшается. Если температура пластической деформации выше температуры рекристаллизации, то упрочнения (наклепа) металла не происходит.

Обработка металлов давлением при температуре ниже температуры рекристаллизации называется холодной обработкой, а при более высокой температуре — горячей обработкой. В этом случае обработку начинают при температуре, значительно выше температуры рекристаллизации. Этим избегают появления наклепа и возникновения трещин.

На свойства металла оказывают влияние остаточные напряжения, возникающие от неодинаковой деформации различных частей деталей. Они вызываются и неоднородным составом металла, а также разным нагревом и охлаждением разнородных частей детали. Остаточные напряжения могут суммироваться с напряжениями, вызванными внешними силами, благоприятно или неблагоприятно, увеличивая или уменьшая прочность детали. Под действием   остаточных  напряжений  деталь  может  покоробиться, треснуть и т. д. Для устранения напряжений деталь подвергают отжигу или нормализации. При этом температура выше температуры рекристаллизации.

При горячей .обработке важен интервал температуры обработки, что зависит от химического состава металла. Наивысшая температура обработки не должна вызывать выжигание металла. Слишком низкая температура обработки у мягких металлов  может  вызвать  наклеп,  а  у  твердых — появление  трещин.

Так как при ремонте обрабатывают не заготовку, а изношенную деталь, .то важны скорость нагрева детали и температура обработки, чтобы избежать выгорания углерода с поверхности детали и образования толстого слоя окалины. Детали желательно нагревать в нейтральной среде (например, в ящике с цементирующим составом).

После пластической деформации детали обрабатывают термически в соответствии с техническими условиями. При холодной обработке всегда в большей или меньшей степени возникает наклеп.

Восстановление деталей давлением является относительно простым способом, но предопределяет наличие приспособлений. При этом металл перемещается на изношенные поверхности. Это предполагает наличие запаса металла. Но детали автомобиля изготовляются с наименьшей возможной массой, и поэтому этот метод не всегда применим.

Изношенные шлицы вала расширяют накаткой роликом. Изношенные конусные отверстия рулевых рычагов можно осадить в   приспособлении.   Особым   штампом   вытягивают   изношенные

шестерни. Втулки из цветных металлов с изношенной внутренней или наружной поверхностью обжимают в холодном состоянии. Отверстия сепараторов конических роликовых подшипников изнашиваются и вытягиваются. Осадить их просто приспособлением, изображенным на  107. Подшипник без наружной обоймы устанавливают внутренней обоймой на палец 2. Вместо наружной обоймы ставят пуансон 3, на внутренней поверхности которого имеется столько конических углублений, сколько роликов в подшипнике. К грибку 4 прилагают силу ручного пресса.

Рифлением ( 108) восстанавливают изношенные шейки под подшипники качения. Размер шейки можно увеличить на 0,4 мм, но площадь соприкосновения при этом значительно уменьшается и долговечность соединения будет малой.

Усталостная прочность деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, может при работе или ремонте снизиться. Ее можно увеличить упрочнением (наклепом) поверхности деталей. Роликом, изготовленным из инструментальной стали и закаленным до HRC 62...65, накатывают поверхность, вызывая тем сжимающие напряжения, что повышает усталостную прочность детали. Простейшее приспособление с одним роликом изображено на  109. Накаткой можно несколько повысить и жесткость спиральных пружин. Пружину устанавливают на закаленную оправку, последний виток фиксируется штифтом. На ролике накатки имеется канавка, диаметр которой равняется диаметру проволоки пружины. Накатку закрепляют в резцедержателе токарного станка, а оправку с пружиной — в патроне станка. Устанавливают наименьшие обороты шпинделя станка. Подача суппорта ручная, равная шагу пружины. Накатку прижимают к витку пружины силой до 1000 Н (100 кгс). Жесткость пружины несколько восстановится при многократном накатывании роликом взад-вперед. Накатывают и внутренние поверхности, но приспособления для этого посложнее. Если найдется подходящий шарик, то его можно протолкнуть через отверстие.

Работая на прессах, следят за показаниями манометра, стараясь не превысить допустимого давления. Приспособления для прессовки должны быть надежно закреплены. Когда пуансон дойдет до конечного положения, пресс сразу же выключают. При горячей обработке лицо и тело должны быть защищены от брызг и осколков металла.

Износ, долговечность и надежность соединений в большой степени зависят от шероховатости соприкасающихся поверхностей. В шероховатостях поверхности накапливается масло как в карманах. Поэтому на гладких поверхностях масло удерживается хуже, что увеличивает износ. Шероховатые поверхности имеют малую поверхность соприкосновения, поэтому особенно в период приработки происходит усиленный износ. Из-за этого надо обрабатывать поверхности до оптимальной шероховатости. При этом важно, чтобы шероховатости были определенной формы и размерности.

Качественная поверхность возникает при вибронакатывании. От шарика или алмазного наконечника ( 111), движущегося по винтовой или колеблющейся траектории, возникают определенной формы и микрометрической глубины желобки, которые удерживают масло. В них собирается пыль, продукты износа и т. п. и уменьшается абразивный износ. В то же время микрорельеф поверхности становится более плавным ( 112). Вибронакатывание является окончательной обработкой поверхности после точения, шлифования или хонингования. Получается такая поверхность, как у деталей после приработки. Это позволяет вообще отказаться от приработки или существенно ее сократить. Вибронакатывание производят на обычных токарных станках, .оборудованных виброголовками.