Дорн для обработки отверстий

 

Изобретение относится к металлообработке давлением и может быть использовано для дорнирования отверстий с наложением осциллирующих движений на деформирующие элементы дорна. Цель изобретения - увеличение надежности работы и производительности труда при повышении качества обработки за счет регулирования амплитудно-частотных характеристик подводимого в зону обработки потока смазочно-охлаждающих средств /СОС/. Дорн, содержащий корпус с осевым каналом, размещенным в нем поршнем и полостью для смазочно-охлаждающих средств /СОС/, деформирующие элементы и разделительные втулки, снабжен дополнительной втулкой с радиальными каналами, совмещенными с радиальными каналами корпуса и разделительных втулок, кольцевым плунжером, тарельчатой наружной пружиной, регулировочными гайками, внутренними пружинами, размещенными в осевом канале корпуса, съемной крышкой и установленными в ней регулировочными винтами. Поршень дорна выполнен в виде двух подпружиненных частей с осевыми и радиальными отверстиями, причем одна часть связана с кольцевым плунжером. Деформирующие элементы установлены на дополнительной втулке, причем указанная втулка и кольцевой плунжер размещены на корпусе с возможностью осевого перемещения. Регулировочные гайки также установлены на корпусе и имеют возможность взаимодействия с дополнительной втулкой через тарельчатую пружину. В результате периодической подачи СОС в каналы корпуса и поршня, а также в зону обработки обеспечивается осциллирующее движения деформирующих элементов дорна и омывание контактирующих поверхностей детали и деформирующих элементов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 24 В 39/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -п . "" -",. р, К А ВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к металлообработке давлением и может быть использовано для дорнирования отверстий с наложением осциллирующих дви-. жений на деформирующие элементы.

Целью изобретения является увеличение надежности работы и производиf (21) 4378722/31-27

1 (22) 15 ° 02 ° 88 (46) 30.07.90. Бюл. М 28 (71) Ленинградский механический институт им. Маршала Советского Союза

Устинова Д.Ф. (72) Н.С.Силин (53) 621.923.77(088.8) (56) Проскуряков И.Г. и др. Объемное дорнование отверстий. М.: Машиностроение, 1984, с.189, рис.99. (54) ДОРН ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к металлообработке давлением и может быть использовано для дорнирования бтверстий с наложением осциллирующих движений на деформирующие элементы дорна. Цель изобретения - увеличение надежности в работе и производительности труда при повьппении качества обработки за счет регулирования амппитудно-частотных характеристик подводимого в зону обработки потока смазочноохлаждающих средств (СОС). Дорн, содержащий корпус с осевым каналом, размещенным в нем поршнем и полостью для смазочно-охлаждающих средств (СОС), деформирующие элементы и раздеÄÄSUÄ„1581567 А 1

2 лительные втулки, снабжен дополнительной втулкой с радиальными каналами, совмещенными с радиальными каналами корпуса и разделительных втулок, коль цевым плунжером, тарельчатой наружной пружиной, регулировочными гайками, внутренними пружинами, размещенными в осевом канале корпуса, съемной крышкой и установленными в ней регулировочными винтами, Поршень дорна выполнен в виде двух подпружиненных частей с осевыми и радиальными отверстиями, причем одна часть связана с кольцевым плунжером. Деформирующие элементы установлены на дополнительной втулке, причем указанная втулка и кольцеЩ вой плунжер размещены на корпусе с возможностью осевого перемещения. Регулировочные гайки также установлены на корпусе и имеют возможность взаимодействия с дополнительной втулкой через тарельчатую пружину, В результате периодической подачи СОС в каналы корпуса и поршня, а также в зону обработки обеспечивается осциллирующее движение деформирующих элементов дорна и омывание контактирующих поверхностей детали и деформиру ющих элементов. 1 ил. тельности труда при повьппении качест" ва обработки за счет регулирования амплитудно-частотных характеристик подводимого в зону обработки потока

СОС.

На чертеже представлен дорн, продольный разрез.

1581567 в которой могут быть размещены регулировочные винты 14, ограничивающие ход части поршня 5.

Часть 5 совместно с торцом м коль- 30 цевого плунжера 6 и съемной крышкой

13 образует замкнутую полость л, которая в процессе обработки соединена через каналы п и р с передней зоной деформирующих элементов 2.

В кольцевом пространстве дополни35 тельной втулки 3 и корпуса 1 посред:ством торцов с кольцевого плунжера

l образована герметизированная полость т, которая через паз и и отверстие у А0 соединена с рабочей зоной деформирующих элементов. Под действием торца с в гидрополости г возникает высокое давление СОС, величина которого определяется значениями диаметров части

5 и йлощадью торца и полости л, а также соответствующйм давлением СОС, подаваемой по каналам ц от насосной станции станка. Полость r соединена также через радиальные отверстия ж подпружиненной части 4 с центральным каналом о . Деформирующие элементы 2 дорна разнесены вдоль оси втулки 3 с помощью разделительных втулок 14 и

15, фиксируемых в.осевом положении резьбой съемной крышки 13.

Ограничение продольного перемещения и предохранение от поворота дополнительной втулки 3 относительно

Дорн содержит корпус 1 с осевым каналом g для смазочно-охлаждающей технологической среды (COC), несущую деформирующие элементы 2 дополни тельную втулку 3, размещенные в ци- . линдрической полости б части поршня

4 и 5, кольцевой плунжер 6. На частях поршня 4 и 5 выполнены осевые отверстия в и r и радиальные отверстия е и ж. Часть 4 связана с корпу-. сом 1 посредством внутренней пружины

7, опорные витки которой жестко закреплены с торцом и части 4 и пробкой 8 фиксируемой в корпусе с помощью цилиндрического штифта 9. Часть

5 посредством цилиндрической шейки соединена с кольцевым плунжером 6, а другая внутренняя пружина 10 размещена между торцами корпуса 1 и плунжера.

Дополнительная втулка 3 посредством торца опирается на наружные тарельчатые пружины 11 и регулировочные гайки 12, а на противоположном ее торце размещена съемная крышка 13, 5

f0 !

25 корпуса 1 осуществляется с помощью, например, ограничителя 16.

Начальные условия осциллирующих колебаний деформирующих элементов 2, закрепленных на втулке 3 посредством разделительных втулок 14, 5 и крышки 13, регулируются величиной затяжки тарельчатых пружин 11 и пружины

10, которое осуществляется при соответствующих поворотах гайки 12 и винта 14, установленных на корпусе и крышке 13. Регулировка необходимой частоты этих колебаний может осуществляться в процессе дорнования путем изменения самого давления СОС на насосной станции станка или ее расхода.

Дорн работает следующим образом.

Перед вводом дорна в обр аб атыв аемое отверстие заготовки включают насосную станцию станка и СОС поступает по центральному каналу а корпуса

1 и полностью заполняет присутствующие полости и конструкции дорна, а именно полость, в которой размещена пружина 7, работающая на растяжение, центральные отверстия 5 и ра диально расположенные в части 4 отверстия ж, полость т высокого давления. После полного заполнения полости т СОС далее поступает через паз ц и наклонные отверстия у на торец заготовки. Кольцевой плунжер 6 находится в крайнем правом положении. Одновременно растет гидравлическое давление СОС на торец и части поршня 4 и он начинает перемещаться вправо до тех пор, пока растянувшаяся пружина 7 с заделанными крайними витками в пробке 8 и части 4 не уравновесит силы растяжения пружины 7 и гидравлические силы. Часть 4 переместится на некоторое расстояние, при котором происходит перекрывание радиального отверстия в корпусе 1, соединяющего полость т с центральным отверстием е части 4. При перемещении части 4 СОС начинает протекать по осевому отверстию ь части 4 и радиальному ее отверстию е через соответствующие отверстия е и г части

5, Это обеспечивается за счет имеющегося в цилиндрической послоти б расширения в корпусе 1, обеспечиваницего свободное перетекание СОС. Поступающая в полость л СОС, действующая на торец м кольцевого плунжера, окончательно перекрывает со стороны

81567

25

5 15 наружной поверхности корпуса 1 радиальное отверстие, соединяющее полость т и радиальное отверстие ж.

Давление в полости л стабилизируется относительно сил сжатия пружины

10 при котором каналы п и р совмещаются для свободного протекания СОС.

В результате этого давление в полости л резко падает и усилие пружины 10 возвращает кольцевой плунжер 6 и часть 5 в первоначальное положение, а уравновешивание давления в цилиндрической полости б и в полости размещения пружины 7 приводит к перемещению части 4 в исходное положение, чему способствует усилие растяжения пружины 7. К концу холостого хода дорна радиальные отверстия ж части 4 снова совмец1аются с каналом корпуса 1 для пополнения в полости т технологической среды.

В процессе холостого хода дорна, при котором деформирующие элементы 2 не контактируют с поверхностью заготовки, часть 4 мягко перекрывает каналы для перераспределения потоков

СОС в дорне. Цикл холостого хода повторяется автоматически с частотой, пропорциональной величине давления, подводимого потока СОС по центральному каналу а, При Рабочем ходе дорна, когда первый ряд деформируюц1их элементов 2 начинает контактировать с поверхностью заготовки, тарельчатые пружины 11 сжимаются под действующей нагрузкой, сообц1аемой им посредством торца дополнительной втулки 3, которая перемещается вдоль корпуса 1 до момента уравновешивания действующих сил — сжатия пружины и деформации обрабатываемой поверхности заготовки. Тарельчатые пружины 11 обеспечивают в процессе обработки дорном возвратно-поступательные перемещения втулки 3, несущей закрепленные посредством колец.14 . и 15 деформирующие элементы 2, относительно корпуса 1. От поворота втулку 3 предохраняет ограничитель 16, установленный головкой в пазу корпуса 1.

Изменение амплитуды возвратно-поступательных перемещений (осциллирующих движений) втулки можно регулировать с помощью гайки 12, установлен,ной на наружной резьбовой поверхности корпуса 1, Динамика возвратно-поступательных перемец|ений осуществляется за счет изменения давления СОС, расположенной в полости л и действующей как на торец м кольцевого плунжера 6, так и на торец съемной крышки 13, жестко связанной с втулкой 3.

К концу рабочего хода при выходе первого ряда деформирующих элементов 2 дорна иэ обработанного отверстия заготовки из отверстия у СОС не поступает из канала ц и полости т, так как перекрыто радиальное отверстие корпуса 1 кольцевым плунжером 6, На этом полный цикл работы дорна после отключения насосной станции станка, включающий холостой ход перед вводом его в обрабатываемое отверстие, рабочий его ход и выход дорна из отверстия заготовки, заканчивается и может быть начат сначала.

Применение предложенной конструкции дорна обусловливает следующие преимуц1ества: снижается металло- и энергоемкость процесса, обеспечивается воэможность дорнования с наложением осевых колебаний на деформирующие элементы; возможно изменение частотно-амплитудных характеристик колебательной системы в процессе обработки поверхностей отверстий заготовок; повышается надежность работы инструмента ввиду выбора характеристик упругих элементов и постоянного наполнения полостей технологической средой на всех циклах работы дорна; улучшаются условия ввода дорна в обрабатываемое отверстие заготовки путем омывания всех контактирующих поверхностей СОС и плавного ввода инструмента в отверстие, которому способствуют упругие элементы, расположенные со стороны торца, несущей деформирующие элементы втулки; при эксплуатации дорна создается пульсирующий поток COG под высоким давлением, что улучшает условия проникновения смазки на контактирующие элементы дорна и заготовки, а также теплообмена деформируемой зоны и соответственно устраняет характерные дефекты пластической обработки; повьппается производительность и качество обработки отверстий ввиду применения пульсирующего давления СОС и осциллируюц|его движения деформирующих элементов дорна.

Формул а из обр ет ения

Дорн для обработки отверстий, содержащии корпус с осевым каналом и

1581567 нл

Составитель С.Чукаева

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Редактор О.Спесивых

Заказ 2058 Тираж 602 Подписное

>HHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ронзводственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 полостью для смазочно-охлаждающих средств (СОС), деформирующими элементами и расположенными между ними разделительными втулками а также

У

5 поршень, размещенный в осевом канале корпуса, и радиальные каналы, выполненные в корпусе и втулках и соединенные между собой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличе- 1 ния надежности работы и производительности труда при повышении качества обработки за счет регулирования амплитудно- частотных характеристик подводимого в зону обработки потока СОС, 15 он снабжен дополнительной втулкой с радиальными каналами, совмещенными с каналами разделительных втулок, кольцевым плунжером, тарельчатой наружной пружиной и регулировочными гайками, внутренними пружинами, закрепленной на дополнительной втулке съемной крышкой, а также регулировочными винтами, устайовленными в упомянутой крышке, при этом поршень выполнен из двух частей с осевыми и радиальными отверстиями, одна из частей которого связана с кольцевым плунжером, причем одна из внутренних пружин размещена между торцом поршня и корпусом, а другая — между торцами корпуса и кольцевого плунжера, при Ътом наружная тарельчатая пружина установлена между дополнительной втулкой и регулировочными гайками, а деформирующие элементы — на дополнительной втулке, причем упомянутая втулка и кольцевой плунжер установлены на корпусе с возможностью осевого перемещения.