Способ вибрационного снятия остаточных напряжений

 

Изобретение относится к области машиностроения, касается снятин остаточных напряжений образовавтихся в металлических конструкциях после сварки, термической обработки или литья, и позволяет добиться максимальной стабильности геометрии и размеров изделий при эксплуатации за счет объективного определения момента окончания процесса вибрационного снятия остаточных напряжений, Для этого ведут непрерывньш замер напряжений в точках с экстремальными значениями напряжений растяжения и сжатия, затем суммируют результаты замеров по модулю и при достижении минимального значения суммы результатов замеров обработку npeKi-aina- ют. Момент прекраг ения обработки регистрируется при перегибе кривой суммы результатов замеров на их увеличение . 2 ил., 1 табл. а iS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3686580/40-08 (22) 03.01.84 (46) 07.01.87. Бюл. 11 1 (72) Н,С.Дудоров и Ю.P.ßíóñ (53) 658.512 (088,8) (56) Автоматическая сварка. Киев:

Наукова думка, 1974,.с. 64-66 (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО СНЯТИЯ

ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения, касается сня- тия остаточных напряжений, образовавшихся в металлических конструкциях после сварки, термической обработки или литья, и позволяет добиться

Л0„„12 13 9 А1 (51)4 В 23 P 25!00 С 21 D 1 30 максимальной стабильности геометрии и размеров изделий при эксплуатации за счет объективного определения момента окончания процесса вибрационного снятия остаточных напряжений.

Для этого ведут непрерывный замер напряжений в точках r экстремальными значениями напряжений растяжения и сжатия, затем суммируют результаты замеров по модулю и при достижении минимального значения суммы результатов замеров обработку прекраща- . ют. Момент прекращения обработки регистрируется при перегибе кривой суммы результатов замеров на их увеличение, 2 ил., I табл.

69 2 плавно изменять частоту вибрации от 10 до 200 Гц, Деталь l устанавливают через прокладки 4 на верхнюю плиту 5 вибростенда и закрепляют прижимами 3. По результатам замера остаточных напряжений определяют места действия экстремальных значений остаточных напряжений сжатия и растяжения и в этих местах устанавливают магнитоупругие датчики прибора МФ-80М, При выбранной схеме закрепления резонансная частота деталей составляет 45-50 Гц, На этой частоте и выполняется вибрационная обработка, Изменение уровня остаточных напряжений в выбранных точках в процессе обработки фиксируется показаниями прибора МФ-80M, Напряженность си— лового поля Н определяют как среднюю величину оста. точных напряжений, распределенных в детали, т,е.

2. (6;1

12813

По серийной технологии эти детали проходят операцию отпуска для снятия напряжений после предварительной механической обработки и заварки дефектов литья для получения стабильности геометрических размеров .после окончательной механической

40 обработки, Вибрационную обработку с целью замены длительного и дорогостоящего технологического процес.са термического отпуска более простым и экономичным — вибрационным, Остаточные напряжения в деталях замеряют одновременно в четырех точках по периметру фланца деталей приборами

ИНИ-1 и МФ-80М, Приборы используют эффект изменения магнитной проницаемости материала при изменении величины внутренних напряжений и позво; ляют вести неразрушающий контроль уровня напряжений в деталях непосредственно в процессе вибрационной

55 обработки, Вибрационную обработку деталей выполняют на вибростенде, позволяющем ,обрабатывать детали до 600 кг и

Изобретение относится к области снятия остаточных напряжений, образовавшихся в металлических конструкциях после сварки, термической обработки или литья, и предназначен для оптимального установления продолжительности цикла при обработке вибрацией закаленных и литых конструкций корпусов, деталей ходовой части и других узлов изделии, где !

О релаксация остаточных напряжений со временем может вызвать деформацию.

Целью изобретения является повышение геометрической и размерной точ15 ности при эксплуатации деталей путем объективного установления оптимальной продолжительности процесса обработки.

На фиг.1 показано устройство, 20 реализующее способ, вид сбоку; на

" фиг,2 — то .же, вид сверху, Деталь 1 с магнитоупругими датчиками 2 посредством прижимов 3 и прокладок 4 устанавливается на верхней плите 5, снабженной вибратором 6.

Верхняя плита 5 посредством пружин

7 упруго установлена на нижней плите 8 с виброопорами 9.

Проводят вибрационную обработку для снятия остаточных напряжений на деталях типа "картер".

Количество точек замеров N в формуле является величиной постоянной при всех замерах на данной детали, Поэтому для удобства расчета напряженности силового поля детали в различные моменты времени подсчитывают только суммарное напряжение в точках замера X.(G;), При подсчете Z (о;) определяющими являются экстремальные значения напряжений растяжения и сжатия (максимальные и минимальные), так как при вибрационной обработке наиболее интенсивно происходит снижение пиковых (максимальных) значений остаточных напряжений, а наводка вторичных напряжений — в местах с минимальным значением остаточных напряжений. Значения напряжений суммируются по модулю.

Результаты замера уровня остаточных напряжений (кгс) в различные моменты времени при виброобработке детали "картер" приведены в таблице.

Как видно из таблицы, уровень остаточных напряжений в контрольных точках детали "картер" в процессе виброобработки изменяется различно не только по величине, но и во времени, B первой точке остаточные напряжения снижаются с 32 кг/мм до

15 кг/мм, т,е. до минимума через г

1281369

14 16

12 — 1l -11

-14 — 18

-12

46 50 56

25 мин после начала обработки, Если в это время прекратить обработку, согласно известному способу, суммарное напряжение в четырех точках детали составит 50 кг/мм, -5

Во второй точке остаточные напряжения снижаются с 12 до 8 кг/мм т,е. до минимума через 15 мин обработки, и суммарное напряжение сос- 10 тавляет 54 кг/мм

Суммирование по модулю величин остаточных напряжений в детали в различные моменты времени позволяют определить оптимальное время процес- 15 са — 20 мин, когда суммарное напряжег ние в детали минимальное — 46 кг/мм

Как увеличение времени процесса, так и его уменьшение приводит к росту напряженности силового поля в из- 20 делии.

Поэтому замер напряжений необходимо вести в нескольких точках, одновременно суммируя их значение по модулю, и заканчивать обработку, когда эта сумма станет минимальной, X.16; = 18 + 11 + (-11) (-6) = 46

Таким обра:.ом.следует, что контроль процесса виброобработки по предлагаемому способу позволяет точно определить момент окончания про цесса и получить тем самым минимальное значение напряженности силового поля в иэделии, Формула изобретения

Способ вибрационного снятия остаточных напряжений, при котором обрабатываемую деталь устанавливают на вибростенд, подвергают -вибрационному воздействию и в процессе вибрационного снятия напряжений ведут

t непрерывный замер их величины нераэрушающим методом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения геометрической и размерной точности при эксплуатации деталей, остаточные напряжения замеряют в точках с экстремальными значениями напряжений растяжения и сжатия, результаты замеров суммируют по модулю, а процесс вибрационного снятия напряжений заканчивают при достиже" нии минимальной величины суммы измерений.

15 20 25 30

25 18 17 17

1281369

Составитель А,Букатов

Редактор В,Иванова Техред Л.Олейник

Корректор М.Пожо

Заказ 7194/10 Тираж 972 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 .