OBRÓBKA MECHANICZNA PIERŚCIENI TŁOKOWYCH
Przy obróbce mechanicznej pierścieni tłokowych osiąga się nie tylko wymagane kształty geometryczne, wymiary i należytą gładkość powierzchni lecz również przy niektórych sposobach wykonywania uzyskuje się dodatkowo określone własności sprężyste pierścienia. Te własności sprężyste otrzymuje się przez nadanie pierścieniowi w stanie swobodnym takiej formy, która zmienia się po ściśnięciu pierścienia założonego do cylindra. Po ściśnięciu pierścienia aż do osiągnięcia określonej wielkości luzu w zamku przybiera on kształt okrągły i dąży do rozprężenia się pod wpływem powstałych przy ściśnięciu naprężeń. Proces nadania pierścieniowi własności sprężystych przyjęto nazywać kształtowaniem pierścienia tłokowego. Sposoby kształtowania omówione są w dalszym ciągu.
Kształtowanie pierścienia tłokowego przez obróbką cieplną przy rozwarciu zamka (termofiksacja). Sposób ten jest stosowany zwykle przy wykonywaniu pierścieni z tulei. Pierścień tłokowy obrobiony prawie do końcowych wymiarów i o przeciętym zamku rozwiera się na specjalnym owalnym trzpieniu (lub w rozwarty zamek wkłada się płytkę metalową) i poddaje nagrzewaniu w kąpieli solnej lub w piecu elektrycznym oraz dalszemu powolnemu studzeniu. Przez nagrzewanie ulegają stabilizacji naprężenia wewnętrzne powstałe przy rozwiercaniu końców przeciętego pierścienia. Przy ściśnięciu natomiast pierścienia powstają w nim naprężenia wpływające na jego własności sprężyste (zagadnienie to zostało omówione dokładniej w dalszym ciągu). Ten sposób stosuje się najczęściej przy produkcji pierścieni do silników lotniczych i motocyklowych.
Znane są również inne sposoby kształtowania pierścieni odlewanych w tulejach, jednakże sposoby te nie są rozpowszechnione.
Kształtowanie przy odlewaniu (odlewanie indywidualne pierścieni nieokrągłych). Pierścień odlewa się w postaci podobnej do kształtu pierścienia w stanie swobodnym. Po przeszlifowaniu płaszczyzn wycina się w pierścieniu w miejscu przeznaczonym na zamek odcinek określonej długości. Przy ściśnięciu pierścienia powstają w nim naprężenia potrzebne do uzyskania własności sprężystych pierścienia.
Sposób ten jest stosowany w niektórych tylko zakładach. W innych zakładach pierścienie kształtuje się w czasie obróbki mechanicznej. W tym celu pierścienie odlewa się indywidualnie i po przeszlifowaniu płaszczyzn (ale przed przecięciem zamka) toczy się ich powierzchnię zewnętrzną wg kopiału. Toczenie wg kopiału posiadającego kształt pierścienia w stanie swobodnym stosuje się w celu otrzymania skorygowanego rozkładu nacisków na ścianki cylindra w poszczególnych punktach pierścienia. Toczenie pierścieni wg kopiału jest obecnie bardzo szeroko rozpowszechnione, ponieważ dokładność odlewanych półfabrykatów zależy od szeregu czynników (stanu i dokładności modeli, temperatury zalewania, jakości materiałów formierskich itp.), które powodują, że odlewy pierścieni nie mają jednakowych kształtów. Powstają w ten sposób znaczne odchylenia kształtu gotowych pierścieni w stanie swobodnym przy porównaniu z kształtem teoretycznym zapewniającym wymagany rozkład nacisków pierścieni na ścianki cylindra.
Po toczeniu pierścieni wg kopiału wycina się w nich zamek, zaciska pierścienie w specjalnych dzielonych cylindrach i roztacza od wewnątrz. W ten sposób uzyskuje się jednakową szerokość pierścienia.
Poniżej podano charakterystyczne plany operacyjne obróbki mechanicznej pierścieni tłokowych przy zastosowaniu toczenia wg kopiału i toczenia bez użycia kopiału.
W celu usunięcia naprężeń odlewniczych, poprawienia struktury i zmniejszenia zwichrowania pierścieni tłokowych poddaje się je zwykle w odlewni obróbce cieplnej, polegającej na nagrzaniu w piecach elektrycznych do 550°, przetrzymaniu w tej temperaturze w ciągu 30 min i następnie studzeniu wraz z piecem w ciągu l2 godz do temperatury 400°.