Способ обработки тонкостенных деталей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, касается пластического деформирования тонкостенных деталям и может быть использовано при изготовлении прокладок уплотнительных узлов в пневмогидравлическил системах. Целью изобретения является повышение надежности работы прокладки в уплотнительном узле. На сменные вкладыши оправки устанавливается тонкостенная С-образная прокладка которая зажимается при помощи n/бок, приводимых в движение винтовой парой Далее производят пластическое деформирование прокладки при помощи алмазного индентора, при этом усилие деформирования по длине образующей аналогично распределению интенсивности напряжений возникающих в прокпадке грм ее работе Пластическое деформироь -мие по указанному закону позволяет повысить надежность работы упло.нительного узла благодаря тому, что распределение металлических свойств у прокладки будет знало гично распределению интенсивности напряжений и как следствие при работе упруго-пластическая деформация будет происходить одновременно по всей длине образующей прокладки. 2 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s3)s В 24 В 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЛДЕТЕЛЬСТВУ ()

1ф, ICQ

1 М

l ! > (21) 4669816/27 (22) 31,03.89 (46) 15,05.9 1. Бюл, М 18 (72) Л.А.Хворостухин, А.Н.Архипов, В.Д.Устинов, В.В,чернавский, H.Ä.Ëèaåêêî и Б.А.Балуев (53) 621.926,77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1324830, кл. В 24 В 39/00, 1986. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ TOHKGCTEHH ЫХ ДЕТАЛ ЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, касается пластического деформирования тонкостенных деталей и может быть использовано при изготовлении прокладок уплотнительных узлов в пневмогидравлических системах. Целью изобретения является повышение надежности работы прокладки в уплотнительном узле.

Изобретение относи ся к обработке металлов давлением, в частности к отделочноупрочняющей обработке алмазным выглаживанием, и может быть использовано при изготовлении С-образных прокладок уплотнител ьных узлов.

Целью изобретения является повышение надежности работы прокладки в уплотнительном узле эа счет увеличения контактного давления, На фиг. 1 представлена схема устройства для алмазного выглаживания С-образных уплотнений; на фиг. 2 — распределение интенсивности напряжений (а) и усилие дефор-. мирования (б) по длине образующей прокладки.

Устройство для реализации предложенного способа выполнено в виде оправки, содержащей сменные вкладыши 1, рабочая

„„SU„„1648737 А1

На сменные вкладыши оправки устанавливается тонкостенная С-образная прокладка, которая зажимается при помощи губок, приводимых в движение винтовой парой. Далее производят пластическое деформирование прокладки при помощи алмазного индентора, при этом усилие деформирования по длине образующей аналогично распределеwe интенсивности наг пяжений. возникающих в прокладке рч ее работе.

Пластическое деформирование по указанному закону позволяет повысить надежность работы улла нительного узла благодаря тому, что распределение метал лических свойств у прокладки будет анало гично распределению интенсивности напряжений и как следствие и ри работе упруго-пластическая деформация будет происходить одновременно по всей длине образующей прокладки. 2 ил, поверхность которых эквидистантна части обрабатываемой С-образной прокладки 2, устанавливаемой на эти вкладыши 1. В конструкцию оправки входят также зажимы 3, подпружиненные относительно вкладышей ". и установленные с возможностью перемеще ния относительно корпуса 4 при помощи гайки 5. Алмазный индентор 6 смон-.ироаан с воэмо:кностью продольного и поперечного перемещения относительно оправки с закрепленной на ней прокладкой 2.

Способ реализуется следующим образом.

Алмазный индентор 6 плавно вводят в контакт с прокладкой 2 на участке, отстоящем от ее торца на величину, равную О, 1,„.0.2 длины образующей с силой Ру, и затем осуществляют деформирование по закону

1648737,2

А y= TI е

Указанный закон деформирования необходим для получения прокладки с оптимальными эксплуатационными характеристиками (сочетание жесткостных и упругих характеристик). При таком деформировании предел текучести материала о распределяется аналогично интенсивности нап ряжений материала прокладки 2 при нагружении ее герметизирующей нагрузкой в процессе сборки и эксплуатации. На участке прокладки 2, равном 0.8 — 0,9 длины образующей, индентор 6 плавно выводят из контакта с прокладкой 2. Предварительно перед деформированием для данной прокладки 2 методом конечных элементов рассчитывается распределение интенсивности напряжений в продольном сечении при герметизирующей нагрузке, В формуле, определяющей усилие деформирования, величина

Z =W(j —"-O5 )", где Х вЂ” текущая координата образующей прокладки, 0,1Ь< х< 0,9b>

b — длина наружной образующей меридианального сечения прокладки, мм, К и n — коэффициенты, зависящие от формы уплотнения.

Пример. Для прокладки 2, выполненной из стали 12Х18Н10Т со следующими геометрическими параметрами: высота прокладки Н = 10 мм; средний радиус Rs =9 мм: посадочный диаметр прокладки О = 74,7 мм, толщина стенки прокладки $ = 0,8 мм, методом конечных элементов рассчитывают распределение интенсивности напряжений в продольном сечении при герметизирующей нагрузке. После этого С-образную прокладку устанавливают на оправку и производят деформирование. При определении зависимости усилия деформирования Ру от длины образующей Ь используют регрессионное управление, связывающее предел текучести п с режимами упрочняющей обработки.

При этом коэффициенты А, К. и в форму5 лах (1) и (2) соответственно равны:

А = 20 Pymax = 2 П 25О = 626 H>

К= 15 п =2.

: Продольная подача индентора 6 при обработке составляет 0,5 мм/об. Радиус сфе10 ры индентора К ф = 1,2 мм, Предложенное техническое решение повышает надежность работы прокладки за счет повышения ее упругих и жесткостных характеристик.

15 Формула изобретения

Способ обработки тонкостенных деталей, при котором пластическое деформирование вращающейся детали осуществляют с усилием инструментом, которому сообщают

20 подачу и возвратно-поступательное перемещение вдоль собственной оси в направлении обрабатываемой поверхности, о т л и ч аю шийся тем„что, с целью повышения надежности работы деталей типа прокладки

25 в уплотнительном узле путем увеличения кон- . тактного давления, в процессе обработки усилие деформирования изменяют по длине образующей детали по закону

Z2

А

Р„= V2TT е а в минимальном поперечном сечении детали увеличивают его до максимального значе35 ния, при этом пластическое деформирование детали осуществляют в средней части. отстоящей от торцевых кромок на 0,1 до 0,2 длины образующей детали, где Ру — усилие деформирования, 40 А — коэффициент, зависящий от материала детали; е — основание натурального логарифма;

2 — переменная, зависящая от координаты образующей, 45

1648737

/

А- мак

08Е 10Е

Редактор Н.Горват

Заказ 1488 Тираж 462 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

Pr/ 2

Составитель С.Чукаева

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Малец