способ упрочнения коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания

Формула изобретения

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающий индукционную закалку выполненных с масляными отверстиями коренных и шатунных шеек и гаптелей на переходе шеек в щеки коленчатых валов, отличающийся тем, что после упомянутой закалки поверхность масляных отверстий подвергают пластическому деформированию воздействием гидростатического давления, превышающим по величине предел текучести материала вала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве двигателей внутреннего сгорания.

Коленчатые валы современных высокофорсированных двигателей подвергаются упрочнению индукционной закалкой шеек и галтелей на переходе шеек в щеки. При этом критическим местом по прочности являются масляные отверстия в шейках.

Известен способ упрочнения коленчатых валов, согласно которому масляные отверстия подвергаются электрохимическому полированию. Однако, это упрочнение повышает усталостную прочность коленчатого вала незначительно (11%), и не решает поставленной проблемы. Кроме того, этот процесс нежелателен с экологической точки зрения.

Известен также способ упрочнения коленчатых валов, согласно которому масляные отверстия обрабатываются дорнованием.

Это упрочнение повышает усталостную прочность коленчатого вала на 40%, что также не решает проблемы, т.к. для обеспечения равнопрочности коленчатого вала по галтелям и масляным отверстиям необходимо повышение усталостной прочности в два раза. Кроме того, процесс дорнования является крайне нетехнологичным из-за необходимости перед дорнованием выполнять масляные отверстия с высокой точностью.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение усталостной прочности коленчатого вала и повышение технологичности.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность масляных отверстий подвергается пластическому деформированию воздействием высоким гидростатическим давлением, превышающим по величине предел текучести материала вала.

На фиг. 1 показан фрагмент коленчатого вала с упрочняемыми масляными отверстиями; на фиг.2 - сечение А-А масляного отверстия.

Коленчатый вал включает коренную шейку 1, шатунную шейку 2, щеку 3, галтель 4 на переходе шатунной шейки в щеку, галтель 5 на переходе коренной шейки в щеку, масляное отверстие 6 в коренной шейке, масляное отверстие 7 в коренной шейке, индуктивно закаленный слой 8 на шатунной шейке, индуктивно закаленный слой 9 на галтели шатунной шейки, индуктивно закаленный слой 10 на коренных шейках, индуктивно закаленный слой 11 на галтели коренной шейки, индуктивно закаленный слой 12 в районе масляных отверстий.

Упрочнение коленчатого вала в соответствии с предлагаемым способом происходит следующим образом. Коленчатый вал обрабатывается до состояния, когда выполнены масляные отверстия в шейках. Коленчатый вал подвергается упрочнению индукционной закалкой шеек и галтелей на переходе шеек в щеки. Поверхность масляных отверстий подвергается пластическому деформированию воздействием высоким гидростатическим давлением. Это давление составляет 1200-25000 кг/см². Время воздействия давлением 5-10 мин. Коленчатый вал обрабатывается окончательно.

При упрочнении коленчатых валов указанным способом усталостная прочность повышается в два раза. Указанный способ позволяет выполнять масляные отверстия обычным сверлением, что обеспечивает ему высокую технологичность.