8.6. Восстановление механических свойств (усталостной прочности и жесткости) деталей

8.6.1. В результате эксплуатации, а также после восстановления различными способами наращивания могут ухудшаться механические свойства (например, потеря жесткости пружинами) или усталостная прочность (после наплавки или гальванических покрытий) детали.

Восстановление этих свойств деталей может осуществляться наклепом поверхностного слоя металла. В данном случае наклепу подвергают не отдельные участки детали, а всю поверхность.

8.6.2. Поверхностный наклеп деталей может осуществляться следующими способами:

- обкатыванием или раскатыванием роликами;

- ударами пневматического молота;

- дробеструйной обработкой;

- ударами шариков, уложенных в сепаратор.

Дробеструйная обработка требует наличия относительно сложной установки, а все остальные способы наклепа выполняются при помощи простых приспособлений.

Восстановление жесткости пружины может производиться обкаткой роликом. Для этого пружину необходимо собрать на оправку диаметром, равным внутреннему диаметру пружины. Пружина на оправке должна быть зафиксирована шпилькой. Оправка изготовляется из стали ШХ15 и закаливается до HRC 60 - 62. Оправка вместе с пружиной закрепляется с одной стороны в патроне станка, а с другой поджимается центром. Нажимное устройство, состоящее из корпуса, в котором находится державка с нажимным роликом, изготовленным из стали ШХ15 и термически обработанным до HRC 40 - 42, устанавливается на суппорте станка. На державке находится тарированная пружина. Для обкатки ролик подводится к восстанавливаемой пружине и суппортом поджимается так, чтобы тарированная пружина сжалась на требуемую величину. Затем включается станок с соблюдением режима:

                                                             -1

    - частота   вращения   шпинделя  станка  -  1,5 - 1,67  с   (90  -  100

об./мин.);

- число проходов - 1 - 2;

- давление ролика на пружину - 20 - 40 Н (200 - 400 кгс).

Наклеп пружин с аналогичными результатами можно получить и при использовании пневматического приспособления. В этом случае наклеп создает пневматический молоток, к которому подается сжатый воздух под давлением 0,3 - 0,6 МПа (3 - 6 кгс/кв. см). Частота и сила удара регулируются запорным вентилем.

Наклеп, создаваемый шариками, предполагает многократное чередование ударов шариков по поверхности детали. Шарики в сепараторе могут свободно перемещаться в радиальном направлении для нанесения удара по поверхности детали. Приспособление устанавливается на суппорте токарного станка.

При диаметре упрочнителя 275 мм по окружности размещается до 60 шариков диаметром 7 - 10 мм. Для наружной цилиндрической поверхности рекомендуется режим обработки:

- окружная скорость упрочнителя - 0,5 - 1,5 м/с (30 - 90 мин.);

- натяг, т.е. величина принудительного отталкивания шарика изделием, - 0,05 - 0,08 мм;

- продольная подача - 0,1 - 0,5 мм на один оборот детали;

- число проходов - от одного до трех.

Упрочнитель из-за высокой скорости вращения перед наклепыванием должен быть динамически отбалансирован.

Для упрочнения указанным способом можно использовать также шлифовальные станки; упрочнитель устанавливается вместо шлифовального круга.

Наклеп поверхностей стальных деталей дробеструйной обработкой осуществляется дробью размером 0,6 - 1,2 мм при следующих режимах:

- скорость полета дроби - 60 - 100 м/с;

- время наклепа - от 3 до 10 мин.

Глубина наклепа не превышает 1 мм. После такой обработки повышается твердость поверхностного слоя, и она тем больше, чем мягче металл до наклепа.