Устройство для стабилизирующей обработки деталей

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к технологическим установкам для стабилизирукнцей обработки за счет снижения остаточных напряжений в деталях. Цель изобретения - повьшение производительности обработки за счет обеспечения многократной нагрузки без дополнительной перезарядки устройства. Установка состоит из опорной рамы 1, на которой укреплен силовой цилиндр 2 с поршнем 3 и штоком 4. К штоку через его фланцы 5 крепится камера 6, I состоящая из заполняемых передающей давление рабочей средойотсеков 7, (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

22 А1 (19) (11) (59 4 С 21 D 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3785664/22-02 (22) 25.08.84 (46) 07.11.86. Бюл. У 41 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) В.Г. Алешинский, Б.П. Беляков, В.Н. Киселев, В.А. Скаженник и Д.Е. Фурман (53) 658.512(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 712660, кл. G 01 В 13/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 914937, кл . С 01 В 13/ОО, В 23 К 28/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЙ

ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологическим установкам для стабилизирующей обработки за счет снижения остаточных напряжений в деталях. Цель изобретения — повышение производительности обработки за счет обеспечения многократной нагрузки без дополнительной перезарядки устройства. Установка состоит из опорной рамы 1, на которой укреплен силовой цилиндр 2 с поршнем 3 и штоком 4. К штоку через его фланцы 5 крепится камера 6, состоящая из заполняемых передающей давление рабочей средой. отсеков 7, 12 разделенных перегородками 8. Отсеки через гидро- или пневмозамки,îáðàòные клапаны) 9 соединены с разгрузочными полостями 10. Промежуточньгr узел через шток 4, пружину 11 связан с упором 12, под которым на опорах

13 устанавливается деталь 14. Испольб8622 зование установки из-за увеличения количества циклов на одну подготовительную операцию (подъем штока гидроцилиндра вверх в исходное положение после срабатывания всех отсеков) повышает производительность установки. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологическим процессам стабилизирующей обработки — снижению остаточных напряжений в деталях, и может быть использовано в отраслях, где необходимо производить обработку деталей с целью стабилизации их геометрических размеров или испытания прочностных свойств.

Цель изобретения — увеличение производительности обработки за счет обеспечения многократной нагрузки без дополнительной перезарядки уст1ройства.

В известнои установке вместо ромба установлена камера, состоящая из заполняемых передающей давление рабочей средой (жидкой, воздушной или . жидковоздушной) отсеков с эластичными рабочими стенками. Через управляемые или автоматически срабатываемые клапаны (пневмо- или гидрозамки, гидрораспределители, последовательно открывающие доступ рабочей среде) отсеки соединены со сливными полостями.

При этом давление на деталь после заполнения очередной полости благодаря включенному силовому цилиндру автоматически восстанавливается.

Поскольку амплитуда колебаний детали обычно невелика (порядка миллиметра) размеры гидрополостей могут быть невелики.. Поэтому и время восстановления Давления, а следовательно, и время между циклаьм невелико (секунды) .

Установка вместо ромба ряда отсеков с эластичными стенками, заполняемых передающей давление рабочей средой и соединение каждого отсека через быстродействующие клапаны со сливными полостями является существенной отличительной особенностью изобретения. Это позволяет обеспечить несколько разгрузок детали (по числу отсеков) и только после этого выпол5 нить одну подготовительную операцию— подъем штока гидроцилиндра и зарядка — заполнение отсеков жидкостью для подготовки к следующей серии циклов.

Амплитуда колебания детали в значительной степени зависит от соотношения между временем спадания давления нагружающей системы и периодом собственных колебаний детали. Чем больше время разгрузки, тем большую часть энергии своей деформации отдает нагружающей системе деталь, тем меньше амплитуда ее колебаний по отношению к амплитуде нагружения, а следовательно, и эффективность процесса. Желательно, чтобы время разгрузки на порядок или хотя бы в несколько раз было меньше периода собственных колебаний детали. Если вре25 мя разгрузки не дсстаточно мало, между штоком и деталью желательно установить упругое тело, например пружину, преимущественно менее жесткую, чем деталь. Это увеличивает время

ЗО возвращения детали в нейтральное положение в момент разгрузки, но при этом не увеличивая, а уменьшая передачу энергии механизму нагружения, так как, в отличии от него, пружина практически не только не забирает энергию, если ее декремент затухания колебаний (декремеHT колебаний) меньme, чем у детали, но и передает детачи энергию своей деформации.

40 На чертеже представлена схема предпредлагаемого устройства.

Установка состоит из опорной рамы 1, на которой укреплен силовой разом.

В опорах 13 размещают деталь 14.

При увеличении давления в рабочей полости цилиндра 2 поршень 3 со штоком 4,фланцами 5,отсеками 6, перегородками 7, пружиной 11 и упором 12 перемещается вниз пока не произойдет соприкосновение упора 12 с деталью

14 и ее нагружение заданной силой.

Пружина 11 при этом сжимается, а деталь 14 изгибается, в результате чего в ней возникают напряжения. 25

После этого включается электрический привод гидрозамка, который непосредственно или через промежуточный аппарат, (например, распределитель) производит кратковременное отпирание одного клапана 9 ° При этом рабочая среда из одного отсека поступает в одну из разгрузочных полостей

10. В результате между отсеками на определенный промежуток времени образуется зазор.

При этом начинается колебание пружины 11 и детали 14, обеспечивающее возникновение в ней знакопеременных напряжений.

Наличие пружины увеличивает их амплитуду. Через короткий промежуток времени после полного затухания колебаний детали (секунды) в результате давления поршня 3 происходит выбира- 45 ние зазора образовавшегося из-за относительного перемещения стенок отсеков и повторное нагружение детали

14. После этого включается электрический привод следующего замка и сре5Р да из следующего отсека поступает в следующую разгрузочную полость. После срабатывания всех отсеков произ-. водится реверсирование цилиндра 2 (система его питания не показана) и связанные со штоком элементы поднимаются в исходное положение. При этом из-за расширения объема отсеков в них переходит рабочая среда е

3 1268 цилиндр 2 с поршнем 3 и штоком 4. К штоку через его фланцы 5 крепится камера 6, состоящая из заполняемых передающей давление рабочей средой отсеков 7, разделенных перегородками

8. Отсеки через гидро- или пневмозамки (обратные клапаны) 9 соединены с разгрузочными полостями 10. Промежуточный узел через шток 4, пружину

11 связан с упором 12, под которым 1р на опорах 13 устанавливается деталь

14.

Установка работает следующим об622 4 из разгрузочных полостей 10. Предварительно открывают клапаны 9. После этого большой цикл повторяется.

Чтобы обеспечить оптимальное время перемещения цилиндра 2, может быть установлен регулятор количества поступающей к нему рабочей среды, регулирующей сечение проходного отверстия. Целесообразно также ввести управляемые или автоматически срабатываемые клапаны, соединяющие разгрузочные полости до отпирания клапана 9 с внешней средой или устройством, создающим отрицательное давление, в т.ч. с применением вакуумного насоса.

В некоторых случаях нагружение детали можно осуществлять путем подачи под cOQTBPTcTBóþùèì давлением передающей давление среды непосредственно в отсеки.

Отсеки могут изготавливаться из пленочного синтетического материала, например, на основе полиформальдегида, который может быть армирован металлическими нитями. Отсеки могут иэготовляться как в виде объема, ограниченного синтетической пленкой, так и в виде объема, частично состоящего из металла, а частично из пленки (например, боковые стенки)..

Пленка может выполняться многослойной, в т,ч. содержащей с внешней стороны упругий материал, восстанавливающий свою форму.

В принципе отсеки промежуточного звена могут быть заменены набором цилиндров с поршнями, однако время срабатывания такого звена и его габариты будут значительно большими.

Пример. При диаметре отсека

0,1 м и усилием, развиваемым гидроцилиндром в ЗТ, время удаления слоя рабочей жидкости в 1 мм с отсека через клапан диаметром 10 мм составляет примерно 4 10 с, что при обработке большинства больших базовых деталей станков вполне достаточно. При уменьшении площади отсека или увеличения усилия гидроцилиндра скорость удаления необходимого количества рабочей жидкости с отсека, а следовательно, и скорость разгрузки может быть соответственно увеличена.

Время разгрузки зависит также от времени переключения гидрораспределителя (точнее, от начала до окончания открывания его клапана). ГидроS 1268622 4 распределители типа Р102 с магнитами эффективность технологического пропеременного тока обеспечивают полное цесса. открывание выходного отверстия клапа- ф о р м у л а и э î б р е т е н и я на диаметром 10 мм с момента включе- Устройство для стабилизирующей вРемн 0,,03 c ° ВремЯ от Начала g обработки деталей преимущественно имдо окончания открытия клапана будет пульсной разгрузкой, содержащее сисущественно меньшим. Время переклю- ловой нагружающий цилиндр со встроенчения гидросистем роторных гидропуль- ной в шток камерой и закрепленный йа сатаров составляет несколько тысячных штоке подпружиненный упор, о т л и— секунды. Использование предлагаемого 1п ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устройства из-эа увеличения количест- увеличения производительности обрава циклов на одну подготовительную ботки за счет обеспечения многократоперацию (подьем штока гидроцилиндра ной нагрузки без дополнительной перевверх в исходное положение после сра- зарядки устройства, камера выполнена батывания всех отсеков, количество 1 в виде отсеков с эластичными стенкакоторых может быть большим) увеличи- ми,,соединенных с разгрузочными повает производительность установки и лостями посредством клапанов.

Составитель А. Кулемин

Редактор Г. Волкова Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 5996/26 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4