ITPC20090008A1 - Procedimento per la produzione di boccole composite ottenute con due materiali differenti di cui uno adatto a supportare le sollecitazioni meccaniche e l'altro adatto a limitare l'attrito radente. boccole ottenute con tale procedimento. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un procedimento tecnologico mediante il quale è possibile ottenere delle boccole composte da due differenti materiali. In questo modo è possibile ottenere delle boccole ad alte prestazioni con un procedimento semplice ed economico.

Le boccole a scorrimento assiale hanno lo scopo di vincolare un perno e di permetterne lo scorrimento lungo il proprio asse. Le boccole che fungono da cuscinetti di strisciamento hanno Io scopo di vincolare un perno e di permetterne la rotazione relativa, del perno stesso rispetto alla boccola, attorno al proprio asse. Le boccole possono essere ottenute in materiali differenti aventi lo scopo di esaltare le finalità e lo scopo per le quali le boccole stesse vengono costruite. Una singola boccola può essere costruita da diversi componenti ognuno dei quali realizzato in materiale specifico; questo allo scopo di ottenere una struttura differente in diversi punti della boccola stessa. Una boccola può essere costruita da diversi componenti ciascuno in un materiale specifico per esaltare in punti diversi diverse caratteristiche meccaniche.

Questo procedimento consente di ottenere una boccola con una parte interna in lega di bronzo ed una parte esterna in lega di acciaio oppure una boccola con la parte interna in acciaio e la parte esterna in bronzo.

La descrizione di seguito prenderà in esame la descrizione specifica del procedimento per ottenere una boccola con una parte interna in lega di bronzo ed una parte esterna in lega dì acciaio. Lo stesso procedimento vale anche per otenere una boccola con la parte interna in acciaio e la parte esterna in bronzo. In questa ultima ipotesi le descrizione deve invertire la dicitura interna con esterna e viceversa.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare una boccola/cuscinetto che consenta una precisa e affidabile collocazione negli organi meccanici come cuscinetto di strisciamento e/o scorrimento con carateristiche meccaniche superiori alle tradizionali boccole costituite da un solo componente o da un componente rivestito o da due componenti accoppiati senza tale procedimento. Inoltre tali boccole sono destinate ad avere un’efficienza economica data dai differenti costi delle materie prime impiegate. Questo permete di otenere boccole con minori costi di produzione.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti, secondo il presente trovato, realizzando una boccola secondo le rivendicazioni 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Le carateristiche ed i vantaggi di ima boccola bicomposita secondo il presente trovato risulteranno evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati, nei quali:

la figura 1 mostra una boccola composta da due componenti denominata boccola bicomposita.

la figura 2 mostra una sezione laterale ortogonale alla figura 1 ; la figura 3 mostra il dettaglio della figura 1.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrata una boccola bicomposita indicata complessivamente con il numero di riferimento 10.

La parte interna in bronzo della boccola è costituita essenzialmente da un anello cilindrico il quale presenta due estremità smussate di cui una anche rastremata in modo da costituire un “imbocco”, Tale tratto, indicato in fig, 3 della tavola 2 come 2a, è cilindrico ed ha una lunghezza appropriata tale da permettere un perfetto centraggio con gioco di classe IT5 tra parte cilindrica esterna del componente interno 2 parte cilindrica interna del componente esterno 1.

Il presente trovato riguarda il procedimento mediante il quale si possono ottenere delle boccole composte da due componenti con due materiali differenti di cui uno rappresentato da una lega d’acciaio ed uno rappresentato da una lega di bronzo. La parte in acciaio supporta meglio le sollecitazioni meccaniche, la parte in bronzo presenta un basso coefficiente d’attrito. Un basso coefficiente d’attrito permette un agevole scorrimento assiale e rotazionale. I due componenti assemblati secondo il presente trovato migliorano le caratteristiche meccaniche della parte esterna e le caratteristiche meccaniche della parte interna in particolare la resistenza alla pressione specifica della parte interna in bronzo.

Il procedimento tecnologico oggetto del presente trovato consiste nella realizzazione dei due componenti in modo separato. Il componente esterno viene ottenuto da un tubo di acciaio trafilato crudo. Π componente interno viene ottenuto da una barra forata in bronzo. Il componente esterno una lavorazione ti taglio e successivamente di intestatura alle macchine utensili in modo da ottenere le due superfici che delimitano il cilindro cavo esterno perfettamente parallele e perpendicolari all’asse stesso del cilindro. Il componente esterno viene trattato con un trattamento di fosfatazione allo scopo di avere sulle superfici di questo componente una struttura microcristallina prismatica a spigoli arrotondati fortemente aderente al supporto in acciaio. Questa microstruttura stabilizza la rugosità della superficie di contatto tra la parte esterna in acciaio e la parte interna in bronzo.

La descrizione del presente trovato tecnologico consente, inoltre, di ottenere delle boccole aventi caratteristica di offrire un’elevata resistenza alla forza assiale che tenderebbe a “spiantare” a scollegare i due componenti.

Tale forza è controllata da detto procedimento costruttivo il quale prevede un assemblaggio mediante apposita pressa con discesa del punzone controllato con pressione e velocità costante. Il pistone dopo avere introdotto la parte interna raggiunge la pressione di massima impostata e fa ritornare il dispositivo al punto di partenza.

Affinché il processo sia controllato i componenti devono essere costruiti in modo da rispettare le seguenti caratteristiche:

Il componente 1 esterno in acciaio, denominato componente 1 fig.n.2, deve avere le seguenti caratteristiche:

a) rapporto tra diametro esterno e spessore del tubo (Die/spi) compreso tra 10 e 6 mm.

b) Rm] compeso tra 300 e 600 N/mm<2>

c) Raj compresa tra 0,8 e 1,4 μιη

d) Trattamento di fosfatazione allo zinco F FAR Z 6

Il componente 2 interno in bronzo, denominato componente 2 fig.n.2, deve avere le seguenti caratteristiche:

e) rapporto tra diametro esterno e spessore del tubo (D2e/sp2) compreso tra 10 e 12 mm.

f) Rm2compeso tra 240 e 500 N/mm<2>

g) Ra2compresa tra 0,8 e 1,8 pm

Costruendo i componenti mantenendo i parametri come indicato sopra la formula empirica oggetto del presente trovato che determina la forza che sarebbe necessaria allo “spiantaggio” dei due componenti è la seguente:

F = k, ε>Rm2. L*Ra]*Ra2-rfr2

Dove:

k rappresenta un coefficiente empirico oggetto del presente trovato

ε rappresenta il coefficiente di strizzone relativo pari al interferenza realizzata diviso il diametro esterno del componente interno. I/D2e

L rappresenta la lunghezza del componente interno 2 meno la lunghezza del tratto d’imbocco.

Raie Ra2rispettivamente le rugosità del componente 1 esterno e 2 interno. Rm2rappresenta la resistenza meccanica a trazione del componente interno in bronzo.

Realizzando i componenti con una interferenza tra diametro interno del componente 1 e diametro esimo del componente 2 di 0,04mm si ottiene un resistenza alla forza assiale di spiantaggio compresa tra 50.000 e 70.000 N

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Boccola bicomposita (10) con componente interno (2) e componente estemo(l) costriti in materiali differenti.
2. 2. Boccola in due componenti assemblati con pressione controllata e velocità di assemblaggio controllata.
3. 3. Boccola in cui i due componenti 1 e 2 sono realizzati in materiali differenti in modo che dopo Passemblaggio le loro caratteristiche meccaniche migliorino.
4. 4. Boccola in cui la forza resistente allo “spiantaggio” sia di notevole entità rispetto alla forza esercitata per Γ accoppiamento.
5. 5. Boccola in cui la tolleranza finale sul diametro interno sia garantita dalle tolleranze costruttive dei componenti prima dell’assemblaggio.
6. 6. Boccola che dopo l’assemblaggio non necessita di ulteriori finitura alla macchina utensile e che abbia comunque un grado di tolleranza superiore al IT6.
7. 7. Boccola che grazie al processo di trattamento superficiale garantisce un iterazione chimica che dopo l’accoppiamento aumenti il coefficiente d’attrito interno di primo distacco.
8. 8. Processo tecnologico che consente l’ottenimento di una boccola come nelle rivendicazioni precedenti