Способ поверхностного упрочнения деталей

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к упрочняюще-чистовой обработке сложнопрофильных изделий поверхностым пластическим деформированием . Цель изобретения - повышение качества обработки путем создания равномерной толщины наклепанного слоя. Контейнер 12 на 2/3 объема заполняют шариками 13. На державке-инструменте 18 закрепляют штифты-оправки с изделиями 20. Включают ультразвуковые преобразования 9 и 14. Вводят державку-инструмент 18 в полость контейнера 12 до положения, пока стрелка динамометра 34 не остановится в заданном положении Механизмом 35 ручной коррекции устанавливают окончательное нажимное усилие, соответствующее пороговому значению, при котором даль00 С Os hO О ГО vj Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s В 24 В 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФигЛ (21) 4191238/08 (22) 26.11.86 (46) 15.01.91. Бюл. № 2 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) А.Ф. Алексеенко, В.А, Гройсман, В.П. Зайцев и Ф.А. Бронин (53) 621.789(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 456704, кл. В 24 В 1/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 770565, кл, В 06 В 3/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 674882, кл. В 24 С 1/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 743278, кл. В 24 В 31/06, В 06 В 3/00,,1978. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

„„Я „„1620274 Al (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к упрочняюще-чистовой обработке сложнопрофильных изделий поверхностым пластическим деформированием. Цель изобретения — повышение качества обработки путем создания равномерной толщины наклепанного слоя. Контейнер 12 на 2/3 объема заполняют шариками 13. На державке-инструменте 18 закрепляют штифты-оправки с изделиями

20. Включают ультразвуковые и реобразования 9 и 14. Вводят державку-инструмент 18 в полость контейнера 12 до положения, пока стрелка динамометра 34 не остановится в заданном положении, Механизмом 35 ручной коррекции устанавливают окончательное нажимное усилие, соответствующее пороговому значению, при котором даль1620274 нейшее увеличение хода державкиинструмента 18 с поршнем 19 начинает резко возрастать и выходить за пороговый предел усилия, которое достаточно для создания плотноупакованной пространственно-ориенИзобретение относится к упрочняющечистовой обработке сложнопрофильных иэделий поверхностным пластическим деформированием стальными шариками и может быть использовано в медицинской технике и технологии при изготовлении зубных металлических протезов.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки путем равномерной передачи энергии ультразвуковых колебаний упрочняемой поверхности изделия, создания равномерной толщины наклепаного слоя и регулярного топографического рельефа, Согласно предлагаемому способу при поверхностном упрочнении деталей в среде жидкости стальными шариками, приводимыми в движение ультразвуковыми колебаниями контейнера-инструмента, между изделием, размещенным в контейнере на державке, несущей пуансон, и стенками контейнера формируют плотно упакованное взаимное расположение шариков и создают между ними объемно-контактный натяг, а к контейнеру и державке прикладывают ультразвуковые колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом жидкость прокачивают под давлением через оставшиеся полости в контейнере-инструментее.

На фиг, 1 приведена принципиальная схема установки, реализующей способ; на фиг. 2 — схема крепления изделия.

Установка содержит станину-бак 1, на которой установлены направляющие стойки

2, соединенные в верхней части траверсой 3.

Между стойками 2 размещен на подшипниках 4 винт 5, кинематически связанный с мотор-редуктором 5. На стойках 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения (от ходового винта) установлена каретка 7, На станине 1 в охла>кдаемом кожухе 8 размещен ультразвуковол магнитострикционный преобразователь 9, снабженный элементом 10 акустической развязк . (показан условно) и волноводом 11 с инструментом-контейнером 12, в котором размещены стальные шарики 13, например подшипниковые. На каретке 7 соосно с ультразвуковым преобразователем 9 и инстру10

3 >

50 тированной структуры передаточных звеньев(шариков). В этом положении каретка 7 фиксируется зажимным устройством.

Включают МоТор-гидронасос 25 p проКа ки жидкости и производят упрочнение, 2 ил. ментом-контейнером 12 установлен второй ультразвуковой ферритовый преобразователь 14 крутильных колебаний. Корпус преобразователя цилиндрической формы усилен дополнительным элементом 15 из конструкционной стали

На преобразователе 14 в элементе 16 связи с помощью резьбового соединения 17 закреплена державка-инструмент 18, выполненный заодно с плунжером 19, который выполняет функцию мастера-пуансона, Ультразвуковые крутильные колебания державки-инструмента 18 обеспечивают хорошие условия ее входа в шарики 13 до значения, соответствующего плотной упаковке шариков с натягом между собой, стенками инструмента-контейнера и поверхностью державки-инструмента ";8 с изделиями 20 и плунжером 19.

Изделия 20 (коронки, мосты с коронками и литниковыми протезами) устанавливаются на штифтах-оправках 21 (фиг. 2), которые состоят из пружинящего элемента

22 в форме розетки, стопорной втулки 23 лз тефлона и под>кимного винта 24, Установка снабжена гидростанцией, включающей мотор-гидронасос 25, редукциснный клапан 26, манометр 27 давленля, дроссели 28 и 29, встроенные в подводящие магистрали кожуха охлажеднля ультразвукового преобразователя 9 и контейнера 12.

Входное и выходное отверстия контейнера закрыты решеткамл 30 предотвращающими попадение шариков 13 в охлаждающую магистраль и нарушение их натяга в рабочем режиме упрочнения деталей 20. Преобразователь 14 охлаждается за счет конвективного теплообмена и защищен кожухом 31 с окнами 32.

Кожух охлаждения преобразователя 9 и корпус контейнера 12 снабжены штуцерами, соединенными с нагнетающей и сливной магистралями и станиной-Гаком 1. На кронштейне 33 устансвлен динамометр 34, нажимнол шток которого служит упором в каретку 7 прл настроечном ходе последней (настроечный режим). Ходовой винт 5 снабжен механизмом 35 ручной коррекции перемещения каретки 7 с преобразователем 14, Каретка 7 имеет зажимное устройство 36 с

1620274 направляющими стойками 2 для фиксации ее рабочего положения.

Упрочнение осуществляется следующим образом.

Контейнер 12 на 2/3 обьема заполняет- 55 ся шариками 13. На державке-инструменте 18 закрепляются штифты-оправки 21 с изделия- ми 20, Включают ультразвуковые преобразователи 9 и 14, Вводят державку-инструмент 18 в полость контейнера 12 до положения, пока стрелка динамометра 34 не остановится на показании 2,0„,2,1 Н, Маховичком механизма

35 ручной коррекции устанавливают окончательное нажимное усилие, соответствующее пороговому значению, при котором дальней- 15 шее увеличении хода державки-инструмента 18 с плунжером 19 начинает резко возрастать и выходить за пороговый предел усилия, обеспечивающего необходимый и достаточный по величиче натяг, создающий 20 плотно упаковнаную пространственно-ориентировочную структуру передаточных звеньев (шариков) как между собой, так и со стенками контейнера 12, плунжера 19, державки-инструмента 18 и детали 20. В этом 25 положении каретка 7 фиксируется зажимным устройством, Включают мотор-гидронасос 25 для прокачки жидкости v. производят упрочнение.

По окончании упрочнения каретка 7 30 снимается с фиксации зажимного устройства 36, отключается мотор-гидронасос 25 и нажатием кнопки "Подача каретки вверх" державка-инструмент ":8 с плунжером 19 и деталями 20 выводятся из инструмента-кон- 35 тейнера 12.

Шарики, как промежуточное передающее звено, находящиеся в строго ориентированном состоянии, точно воспроизводят ход шариков, участвующих в деформационном процессе и получающих ультразвуковые колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Регулируя амплитуду и частоту ультразвуковых колебаний, можно обеспечивать равномерную толщину наклепанного слоя деталей любой формы стожности, получать регулярный топографический рельеф с разным соотношением сторон ячейки микросетки, т.е. декорированную поверхность. Прокачка под давлением охладаемой жидкости через образовавшиеся полости между шариками обеспечивает наилучшие условия охлаждения как деформирующих элементов, так и зоны поверхностного упрочнения детали.

Формула изобретения

Способ поверхностного упрочнения деталей, при котором ультразвуковые колебания накладывают на деталь, закрепленную на державке ультразвукового преобразователя и помещенную в контейнер с упрочняющими элементами — стальными шариками всредежидкости,отличающийся тем, что, с целью повышения качества эа счет создания равномерной толщины наклепанного слоя, между деталями и контейнером создают плотно упакованное расположение шариков с обьемно-контактным натягом, а ультразвуковые колебания на контейнер и державку накладывают во взаимно перпендикулярных направг ениях, при этом через контейнер прокачивают жидкость под давлением.

1620274

22

Составитель В.Дрожалова

Редактор Т.Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 4210 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101