Устройство для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ С ПРИМКНЕ НИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ содержащее расположенные соосно магнитострикцноиный преобразователь, концентра- , .тор колебаний с полостью эксионениийльного сечения и -рабочий инструмент, отличающееся тем, что, с целью повышения точност;и обработки деталей, гфеобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью его перемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор, колебаний связан с рабочим HHctpyMeHTOM посредством упорной гпайбы, кольцевой выступ которой свободно размещен в кольцевой проточке, выполненной на торце концентратора . I S /. сл оо « со

„„SU„„1018749 A зов В 21 Р 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. .- фф,4 ф р„-„ у СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

-ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3387774/25-27 (22) 02.02.82 (46) 23. 05.83. Бюл. № 19 (72) Г. Ф. Тютиков, Ь. С. Друкер, A. А. Данькин и В. Г. Ьаклан (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.73.043 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 614851, кл. В 21 0 22/00, !978.

2. Авторское свидетельство СССР № 458357, кл. В 21 С 1/24; !971 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНО-! О Д1 .ФОРМИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ содержащее расположенные соосно магнитострикционный преобразователь, концентра-, . тор колебаний с- полостью экспоненциаль- ного сечения и рабочий инструмент, отлачаюи!ееся тем, ITo, с целью повышения точности обработки деталей, преобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью его перемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор колебаний связан с рабочим инструментом посредством упорной шайбы, кольцевой выступ которой свободно размещен в кольце. вой проточке, выполненной на . торце концентратора.

1018749

15 тора 4 и фиксируется

30

Изобретение относится к обработке металлов давлением в машиностроении и приборостроении.

Извест«о устройство для обработки металлов давлением с наложением ультразвуковых колебаний, когда с целью снижения потерь энергии ультразвуковь1х колебаний резонансная втулка соединена торцом с обоймой по периметру последней, пуансон и выталкиватель выполнены в виде ступенчатых концентраторов ультразвуковой энергии и обращены один к другому ступенями меньших диаметров (1).

Недостатком устройства является низкая точность обработки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний, содержащее расположенные соосно магнитострикционный преобразователь, концентратор колебаний с полостью экспоненциального сечения,, рабочий инструмент (2).

Недостатком устройства является то, что возможность пластифицирования поверхностных слоев заготовки с помощью ультразвука значительно ограничена, а потому низка точность получаемых деталей.

Цель изобретения — повышение точности обработки деталей.

Поставленная. цель достигается тем, что в устройстве для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний, содержащем расположенные соосно магнитострикционный преобразователь, кон-, центратор колебаний с полостью экспоненциального сечения, рабочий инструмент, преобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью его перемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор колебаний связан с рабочим инструментом посредством упорной шайбы, кольцевой выступ которой свободно размещен в кольцевой проточке на торце концентратора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройства содержит стол 1, на котором устанавливается обрабатываемая заготовка 2, магнитострикционный преобразователь

3, жестко соединенный с концентратором 4, у которого свободный конец выполнен с полостью экспоненциального сечения, открытой в сторону деформируемой заготовки, и с кольцевой проточкой на торце, рабочий инструме«т, состоящий из оправки 5 и свободно установленных на ней деформируемых зубьев 6, выполненных в виде тарельчатых пружи«и поджатых упорной шайбой 7 с кольцевым выступом посредством штифта

8, упор 9 с рукояткой 10, который своим сферическим торцом упирается в пяту оправки 5, осуществляя плотный прижим упорной шайбы 7 к торцу активного элемента конце«тратора 4, и пас редством упорной

55 резьбы с крупным шагом соединен со стаканом 11, верхнее основание 12 и нижнее основание 13 жестко связанные между собой посредством колонок 14. На верхнем основании 12 неподвижно укреплен стакан

11, на нижнем основании 13 также неподвижно укреплен преобразователь 3.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 2 размещается на свободном конце концентратора 4, служащем одновременно передней направляющей рабочего инструмента, и нижним торцом опирается на стол l. Посредством рукоятки 10 упор

9 вывинчивается из стакана ll до осуществления плотного поджатия упорной шайбы

7 к торцу активного элемента концентраПосле этого одновременно включают привод установки и ультразвуковой генератор.

При деформировании рабочим инструментом обрабатываемой поверхности заготовки продольные ультразвуковые колебания от магнитострикционного преобразователя

3 посредством концентратора 4 через упругую шайбу ?, кольцевой выступ которой свободно входит в кольцевую проточку торца концентратора 4, передаются на деформирующие зубья 6, выполненные в виде тарельчатых пружин, где за счет упругости этих пружин преобразуются в поперечные колебания, воздействующие радиально на стенку отверстия заготовки 2 и пластифицирующие ее поверхностный слой, Наличие жесткой связи между приводом установки и магнитострикционным преобразователем и концентратором, а также то, что концентратор связан с деформирующими зубьями рабочего инструмента посредством упорной шайбы, кольцевой выступ которой свободно входит в кольцевую проточку на торце концентратора, создают условия, .включающие воздействие технологического усилия на преобразователь и концентратор. Благодаря тому, что технологическое усилие, направленное на проталкивание инструмента через отверстие заготовки, не воздействует на преобразователь ультразвуковых колебаний, энергия ультразвуковых колебаний преобразователя не расходуется на преодоление технологического усилия, а полностью используется для возбуждения поперечных колебаний инструмента, что приводит к более эффективному использованию энергии ультразвуковых колебаний и позволяет применять для осуществления процесса генераторы и преобразователи меньшей мощности. Наложение, поперечных ультразвуковых колебаний «а обрабатываемую поверхность заготовки, осуществляемое за счет преобразования продольных ультразвуковых колебаний, приложенных к рабочему инструменту со стор,i«I, противоположной приложению к нему тех1018749

Составитель В. Бещеков

Редактор О. Юрковепкая Техред И. Верес Корректор М.!!/ароши

Заказ 3595/9 Тираж 8!6 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП аПатент>, г. Ужгород. ул. Проектная, 4

ППП .Патавт зак. Я5,д . «ф нологнческого усилия, . способствует повы,шению пластичности поверхностного слоя заготовки.

Применение изобретения позволяет в 1,5

2 раза повысить точность обработки деталей.