197419. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elsősorban belső égésű motorokhoz felhasznált gyűrűhordozó betétes dugattyú előállítására
7 197419 8 juk ki. A dugattyútörzs fejrészét forgácsolással úgy munkáljuk meg, hogy az egyrészt biztosítsa a gyűrűhordozó betétnek a megfelelő illeszkedését, másrészt pedig a gyűrűhordozó betét és a zárógyűrü megfelelő szilárdságú kötését is. A dugattyútörzs fejrészén a zárógyürűvel illeszkedő felületet úgy kell megmunkálni, hogy a felület alakja a zárógyűrű minél nagyobb szilárdságú és élettartamú kötését biztosítsa. Ezt megfelelő túlfedéssel és felfelé bővülő kúppal vagy hullámos-recézett felülettel vagy alámetszett lépcsővel állíthatjuk elő. A zárógyűrű elögyártmánya mind kovácsoló- sajtoló technológiával, mind pedig öntési eljárásokkal elkészíthető, amelyből forgácsolással kell kialakítania a gyűrűhordozó betét felső részét és a dugattyútörzs fejrészéhez illeszkedő felületeket. A zárógyűrü anyaga megegyezhet vagy eltérhet a dugatytyú törzs anyagával, illetve attól azzal a kikötéssel, hogy a zárógyűrű anyagának hőtágulási együtthatója nem lehet nagyobb, mint a dugattyútörzsé. A dugattyútörzs és a zárógyűrü anyagául bármilyen, a dugattyú gyártásához használatos anyag technológiába illeszthető. A gűrűhordozó betétes dugattyú összeszerelése folyamán a megmunkált fejrészű dugattyútörzset az illeszkedő felületeken zsírtalanítjuk, adott esetben kémiai maratással a felületet érdesitjük ezáltal elősegítjük a kötés szilárdságának fokozását. A kész alakra forgácsolt gyűrűhordozó betétet pácolással zsírtalanítjuk. A gyürűhordozó betétet célszerűen 500 °C-ra felmelegitjük, hogy a gyűrűk belső átmérője és dugattyútörzs fejrészének illeszkedő felülete közötti túlfedés megszűnjön és a gyűrűhordozó betétet a hideg dugattyútörzsre felülről könnyen rá lehessen csúsztatni. Miközben a gyűrűhordozó betétet felülről célszerűen 20 kN erővel nyomjuk, hogy a felületek zárása tökéletes legyen. A találmányunk szerinti eljárás következő műveleti lépésében a megfelelően kimunkált és célszerűen 500 °C-ra előmelegített zárógyűrűt illesztjük a helyére. Miközben a zárógyűrű a hideg dugattyútörzs fejrészének megfelelő helyére zsugorodik, a zárógyűrűt olyan erővel nyomjuk, hogy a zárógyűrű (célszerűen 20 kN-os erővel) a dugattyútörzs fejrészéhez és a gyűrűhordozó betéthez a lehető legjobban illeszkedjék. Igen nagy igénybevételnek kitett dugattúknál a zárógyűrü zsugorkötését folyatással is megerösithetjük. A gyűrűhordozó betét és a zárógyűrű esetében úgy kell a túlfedéseket méretezni, hogy a dugattyú működési hőmérsékletén a maradó feszültség az anyag folyáshatárát ne érje el, ugyanakkor a felületeket összeszorító erő mind a tehetetlenségi erőkből, mind pedig az egyéb terhelésekből adódó igénybevételnek ellenálljon. A találmányunk szerinti eljárás konkrét megvalósítási részleteire az alábbiakban térünk ki. A szerelt gyűrűhordozó betétes dugattyúk gyártása minden esetben a megfelelő elögyárlmányok kialakításával történik. Példáinknál a dugaltyútörzs és a zárógyűrű előgyártmányát is kovácsolással alakítottuk ki, mégpedig hipereutektikus szilíciumtartalmú alumíniumötvözetekból (AlSi 17). Az előgyártmányokat kovácsolással állítottuk elő. A gyürűhordozó betétet Ni-resíst ötvözetből forgácsoltuk. A gyürűhordozó betét keresztmetszetét ékalakúra 60-75°-os szöggel készítettük, amely a jobb rögzítést valósítja meg. A dugattyútörzs fejrészénél és a zárógyűrűnél az illeszkedő felületeket 1,5 °-os kúpszöggel és mintegy 0,2 mm túlfedéssel munkáltuk meg. Az Ni-resist gyűrűhordozó betét és a dugattyútörzs között az illesztési túlfedést szintén 0,2 mm-re vettük. Az illeszke lő felületeket pácoltuk. Az Ni-resist gyűrűt kemencében 500 °C-ra felmelegitettük, majd melegen a hideg dugattyútörzsre helyeztük, ahol a fejrész és a gyűrű felületei között a hűlés következtében zsugorkötés jött létre. A zsugorkötés alatt az Ni-resist gyűrűt felülről mintegy 20 kN nagyságú erővel nyomtuk, hogy a gyűrű a teljes érintkező felülete mentén jól felfeküdjék. A megfelelően előkészített zárógyűrűt szintén 500 °C-ra melegítettük elő, majd a meleg zárógyűrűt az összeszerelt dugattyútörzs- Ni-resist gyűrűre helyeztük. A zárógyűrű hűlése idején az illeszkedő felületeken zsugorkötés alakult ki, miközben 20 kN-os nyomóerővel biztosítottuk a jó tapadást. A találmányunk szerinti eljárás további megvalósítási változatai az előbbiektől abban térnek el, hogy a dugattyútörzs és a zárógyűrű kialakításában formai változásokat eszközöltünk. A találmányunk szerinti eljárás további megvalósítási módjainak konkrét részleteinél a dugattyútörzs fejrészét és a zárógyűrű alakját változtattuk. Az Ni-resist gyűrűhordozó betét felhelyezése az 1. megvalósítási módnak megfelelően történt. Ugyanakkor ezeknél a megoldási változatoknál az előmelegített zárógyűrűt egy, a fejrészt körülfogó szerszámban a dugattyútörzs alakjához folyattuk. Az Ni-resist gyűrűhordozó betétes dugattyú összeszerelt elmozdulás biztos megoldást valósít meg. A találmányunk szerinti megoldás előnye, hogy a dugattyútörzs a betétezetlen dugattyú gyártószerszámával és hagyományos gyártótechnológiával elkészíthető, a zérógyűrű pedig egy további egyszerű szerszámmal ál átható elő. A találmányunk szerinti megoldással s szerelhetőség egyszerűségében és szerkezeti anyagok sokféleségében egyaránt előny mutatkozik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
