Изготовление вкладышей

В настоящее время еще не разработан достаточно надежный, несложный и экономический способ восстановления вкладышей, залитых свинцовистой бронзой, поэтому ремонтные предприятия вынуждены изготовлять новые вкладыши.

Технологический процесс изготовления вкладышей состоит из следующих трех этапов:

1. изготовление стакана для заливки свинцовистой бронзой;
2. приготовление сплава и заливка в стакан;
3. механическая обработка вкладышей.

Процессы изготовления вкладышей коренного и шатунного подшипников (номинальных и ремонтных размеров) аналогичны.

Рассмотрим в качестве примера технологический процесс изготовления вкладыша коренного подшипника номинального размера.

Исходным материалом для изготовления стакана для заливки свинцовистой бронзой служит бесшовная толстая труба из стали 10. Из трубы режут заготовки длиной 124 мм, внутреннее отверстие их растачивают до размера 96,8+0,5 мм. Затем наружную поверхность заготовки обтачивают до диаметра 111,8-0,2 мм. Чтобы выдержать концентричность наружной и внутренней поверхностей, применяют специальную разжимную оправку.

Если химический состав металла соответствует требованиям технических условий, то чушки принимаются для заливки вкладышей.

Перед заливкой внутреннюю поверхность стакана очищают металлической щеткой, а затем обезжиривают в течение 5—10 мин. в кипящем 10%-ном водном растворе едкого натра. Для удаления щёлочи стакан последовательно промывают в двух ванночках с чистой кипящей водой.

Внутреннюю обезжиренную поверхность стакана покрывают равномерным тонким слоем флюса. Флюсованную деталь в течение 10 мин. сушат в сушильном шкафу при температуре 100—110° С.

Для получения флюса мелко истолченную буру просеивают через сито № 180 и растирают с водой. Удельный вес флюсовочного pacтвора должен быть равен 1,11—1,13. Когда флюс высохнет, в стакан 7 (рис. 140) вставляют форму 3 из жести толщиной 0,5—0,8 мм. Буртик формы зачеканивают в выточке стакана. Наружную поверхность формы предварительно тщательно очищают и покрывают флюсом. Диаметр формы определяется толщиной слоя бронзы. Опытом установлена оптимальная толщина слоя заливки 6—7 мм. Наружный диаметр формы для вкладышей коренных подшипников равен 85 + 1 мм и высота 121 + 1 мм. При меньшей толщине бронзы пороки в поверхностном слое заливки (ликвация свинца, пористость и др.) не будут удалены при растачивании. Рис. 140. Схема заливки и охлаждения вкладыша.

Перед заливкой в стакан с поверхности расплавленной свинцовистой бронзы удаляют шлак и древесный уголь. Металл раскисляют путем добавки фосфористой меди из расчета 10—20 г на 7—8 кг сплава. Температура сплава должна быть 1060—1070°С; если необходимо снизить температуру сплава, в тигель бросают небольшие кусочки свинцовистой бронзы того же состава.

Стакан в сборе с формой накрывают графитовой крышкой 4 и нагревают в электропечи до температуры 1070° С. Время нагрева до заданной температуры не должно превышать 6—8 мин. Нагретый стакан устанавливают на стол 1 прибора для охлаждения, подложив под него прокладку 2 из листового асбеста, затем в стакан 7 заливают из графитового тигля 5 емкостью 12—15 марок свинцовистую бронзу при температуре 1060—1070° С. Продолжительность заливки одного стакана рекомендуется 4—6 сек. Струя заливаемого металла должна быть непрерывная при длине 20—40 мм. Расплавленный сплав в тигле предохраняют от окисления слоем древесного угля 6.

Заполнив внутреннюю полость стакана сплавом и выдержав 4— 6 сек., стол 1 прибора опускают до уровня сопел 8, через которые на стенку стакана подается распыленная сжатым воздухом вода. Стол вращается со скоростью 20 об/мин. Исследованиями канд. техн. наук Г. С. Чулкова установлена оптимальная скорость охлаждения сплава 700—900° С в минуту. При меньшей скорости охлаждения возможна ликвация свинца.

Для предупреждения резкого охлаждения вкладыша воздух в спрейер подают с нарастающей скоростью (табл. 39).

Таблица 39. Режим охлаждения стаканов

После охлаждения допускается усадка бронзы от верхнего торца заготовки на 3 мм.