Поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания: материал, технические требования, заготовки, страница 5

Обдирку торцовых, внутренней и наруж­ной поверхностей про­изводят на специаль­ных станках. Торцовые плоскости обрабатывают при пропуска­нии колец между двумя плоскими шлифовальными дисками, наклеенными на стальные планшайбы (рисунок 5.4, а); внутреннюю поверхность обрабатывают предварительно шлифовальным кругом, на который одновременно надевается 10-20 колец. Де­тали получают вращение от приводных роликов, которые при­жимают кольца к поверхности шлифовального круга (рисунок 5.4, б). Черновая обработки наружной поверхности производится по­добным способом, но кольца надеваются на стальной свободно вращающийся ролик и прижимаются одновременно к шлифо­вальному кругу и резиновым ведущим роликам (рисунок 5.4, в). Предварительное и чистовое шлифование плоскостей произ­водится на плоскошлифовальных станках разных типов.

Рисунок 5.4 – Схема шлифования колец из индиви­дуальной   отливки:

а – шлифование торцов; б – шлифование внутрен­ней поверхности; в – шлифование наружной поверх­ности; 1 – заготовка кольца; 2 – шлифовальный круг; 3 – ведущий ролик;  4 – прижимной  ролик

Вырезание замка производится двумя фрезами в месте, отме­ченном метками, полученными при отливке. Выполнение осталь­ных операций существенно не отличается от выполнения опера­ций, применяемых при обработке колец из маслот.

В таблице 5.3 дана схема технологического процесса изготовле­ния цилиндрического нехромированного кольца. Если кольцо подвергается хромированию, то наружная поверхность не обта­чивается, а шлифуется, острые кромки закругляются и кольцо подвергается хромированию и притирке. При изготовлении маслосъемных колец производится фрезерование или сверление маслоотводящих отверстий.

Другие методы изготовления поршневых колец.

На быстроходных форсированных дизелях применяются стальные кольца. Эти кольца изготовляют из стальной термиче­ски обработанной ленты (сталь 65Г), сечение которой примерно равно сечению готового кольца. Из ленты на оправке, закреплен­ной на токарном станке, навивается пружина на 30-40 колец. Диаметр пружины на 2-3 мм больше диаметра готового кольца; витки пружины должны быть плоскими; тарельчатость допускает­ся не более 0,1 мм. После навивки пружины производится снятие напряжений при температуре 350-370° С и охлаждение на воз­духе.

Пружину разрезают на отдельные кольца дисковой фрезой или шлифовальным кругом и в приспособлении производят калиб­ровку замка. Затем кольца собирают в пачку и предварительно обтачивают по наружной поверхности. После этого производят термофиксацию замка при температуре 580 ± 10° С в приспособ­лении, применяемом при изготовлении колец из маслот. /12/

В дальнейшем кольца обрабатываются так же, как и кольца, изготовляемые из маслот с термофиксацией.

Высокими эксплуатационными свойствами обладают металлокерамические кольца, процесс изготовления которых следую­щий:

Железный порошок смешивается с порошком графита (2%) и тщательно перемешивается. Из этой смеси в прессформах прес­суют заготовки поршневых колец, размеры которых на 3-5% больше размеров готового кольца. Прессование производится при давлении 7-8 Т/см2, Заготовки подвергают спеканию при температуре 1100° С в атмосфере водорода, расщепленного ам­миака или природного газа и охлаждают в защитной атмосфере или в масляной ванне. При спекании происходит усадка заготов­ки на 1-2%.

В заготовке разрезают тонкой дисковой пилой замок, затем производят термофиксацию. После термофиксации производят только отделочные операции – шлифование  или притирку торцов в наружной поверхности. Вследствие пористости (10-15%), на­личия свободного графита и пропитки маслом металлокерамические кольца отличаются высокой износостойкостью и мало изна­шивают поверхности цилиндра.

При добавлении к железному порошку 1-2% медного порош­ка еще больше повышаются механические свойства колец.