Способ изготовления точных упругих элементов

 

Использование: машиностроение, технология изготовления лепестков газодинамических подшипников. Сущность изобретения: обжатие и термообработку деталей ведут в приспособлении. Заготовки лепестков устанавливают между пуансоном и матрицей , образованной сегментами и бандажом. Сборку помещают в корпус. В полость корпуса засыпают порошок магния. Полость герметизируют сваркой. Формообразование лепестков ведут нагревом приспособления за счет того, что коэффициент термического расширения материала пуансона больше, чем коэффициент термического расширения матрицы. Кислород из . полости приспособления удаляется за счет окисления порошка магния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829915/27 (22) 29.05.90 (46) 28.02.93, Бюл. ¹ 8 (71) Институт ядерной энергетики АН БССР (72) Э.П,Кревсун, Г.К.Нагула и А.Н.Наганов (56) Авторское свидетельство СССР № 1089367, кл. F 25 B 11/00, 1982.

Пономарев С.Д. и др. Расчеты упругих элементов машин и приборов, M.: Машиностроение, 1980, с. 19-21. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОЧНЫХ

УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Использование: машиностроение, технология изготовления лепестков газодинаИзобретение относится к области машиностроения, к средствам изготовления упругих элементов, преимущественно лепестков газодинамических подшипников, Целью изобретения является упрощение технологии и повышение качества изделий.

На фиг. 1 изображен упрощенный рисунок приспособления, используемого для изготовления лепестков газодинамического подшипника по заявляемому способу; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1.

Приспособление содержит внутренний цилиндр-пуансон 1, наружный радиус которого соответствует радиусу загиба лепестка

2 (при более сложной конфигурации лепестка 2 изготавливают наружную поверхность пуансона 1) соответственно требуемой его стороне. Лепестки 2 (на фиг. 1 изображено их 3 шт.) устанавливают между пуансоном 1 и матрицей, образованной сегментами 3 и. Ж,„1798200 А1 (я)5 В 30 В 15/34, F 16 С 33/00 мических подшипников, Сущность изобретения: обжатие и термообработку деталей ведут в приспособлении. Заготовки лепестков устанавливают между пуансоном и матрицей, образованной сегментами и бандажом. Сборку помещают в корпус, В полость корпуса засыпают порошок магния.

Полость герметизируют сваркой. Формообразование лепестков ведут нагревом приспособления за счет того, что коэффициент термического расширения материала пуансона больше, чем коэффициент термического расширения матрицы. Кислород из полости приспособления удаляется за счет окисления порошка магния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, бандажами 4. Составная конструкция матрицы позволяет легко обрабатывать формообразующую поверхность сегментов 3 как при простой цилиндрической форме. так и при более сложной, например, по двум сопряженным радиусам, Детали, образующие матрицу: сегменты

3 и бандажи 4 — изготавливают из материала, имеющего коэффициент термического расширения меньший, чем коэффициент термического растяжения материала пуансона 1, Наружный корпус 5 приспособления охватывает детали матрицы с зазором и снабжен отбортовками 6. сопрягаемыми с ответными отбортовками пуансона. При сборке приспособления во внутреннюю полость его добавляют порошок магния 7 или другого легко окисляющегося материала, а отбортовки 6 заваривают, герметизируя тем самым полость, в которой помещены лепестки 2.

1798200

Толщину стенки пуансона 1 выбирают при этом таким образом, чтобы обеспечить требуемую иэ технологического процесса скорость охлаждения лепестков 2 во время термообработки.

При этом цилиндрическая, открытая с торцов форма пуансона облегчает организацию охлаждения, например, потоком воды, что также упрощает технологическую оснастку.

Заявляемый способ изготовления точных упругих элементов, преимущественно лепестков газодинамического подшипника осуществляют следующим образом.

Исходный материал-ленту или тонкий лист разрезают на заготовки, которые промывают, обеэжиривают и собирают в пакет. .Собранный пакет обрабатывают по контуру, удаляют заусенцы и оформляют концы лепестков, обеспечивающих их закрепление в подшипнике, например, сваривают контактной сваркой с направляющей или формируют ее загибом одного из краев лепестка.

Затем устанавливают лепестки 2 в приспособление, засыпают в полость порошок маг- 25 ния 7 и заваривают отбортовки 6.

Дальнейшую работу, включающую формообразование, закалку или дисперсионное твердение, стабилизацию и другие операции термообработки, обусловленные 30 маркой материала заготовок ведут с собранным. как описано выше, приспособлением.

Пример, При изготовлении лепестков иэ сплава типа 36НХТЮ в качестве исходного материала берут ленту толщиной 0,16 мм 35 из стали ОЗХ17Н40МТЮБ (ДИ49) по ТУ 1413221-72, Нарезанные заготовки прямоугольной формы промывают, обезжиривают, набирают в пакет и фрезеруют по контуру в заданный размер. Затем пакет разбирают, 40 удаляют заусенцы и загибают один из краев лепестка, формируя фиксирующий буртик.

Подготовленные таким образом заготовки лепестков по 3 шт устанавливают в приспособление, засыпают вовнутрь порошок маг- 45 ния и обваривают по периметру отбортовки.

После герметизации приспособление помещают в печь и нагревают.

При достижении температуры около

300 С кислород, содержащийся в полости приспособления. вступает в реакцию с порошком 7 и среда, окружающая лепестки 2 становится нейтральной. Нагрев приспособления ведут до температуры 675 С и выдерживают 4 ч (если заготовки вырублены из ленты) или до 950 С, затем закалка в воде и последующим нагревом до 675 С; выдержкой в течение 4 ч. 3а счет разницы коэффициентов линейного расширения пуансона 1 и деталей 3, 4 матрицы происходит обжатие лепестков 2. напряжение в них достигает величины, превышающей не менее, чем на

10...207, максимальные рабочие напряжения. При этом лепестки приобретают заданную кривизну, модуль упругости 20 10 МПа, твердость 330-350 НВ. После термической обработки сварка отбортовки 6 обрезается на токарном станке. Пуансон 1 вместе с лепестками 2, сегментами 3 и бандажами 4 извлекаются из корпуса 5. Затем снимаются бандажи 4. На этом операция по приданию формы лепестка и заданных физико-механических свойств завершается. При необходимости в дальнейшем лепесток покрывается антифрикционными, теплопроводными или другими покрытиями. Данный способ позволяет в одном приспособлении обработать одновременно целый комплект идентичных лепестков для одного подшипника, что также является преимуществом по сравнению с упомянутыми аналогами. В дальнейшем приспособление может быть использовано повторно.

Таким образом, при термообработке достигается стабильная форма лепестка и требуемое качество его материала, при этом поверхность лепестка не повреждается, окисные пленки на ней не образуются и в сравнении с другими известными способами изготовление лепестков по предлагаемому способу повышает качество готовых деталей и упрощает применяемуюю технологическую оснастку.

Формула изобретения

1. Способ изготовления точных упругих элементов, преимущественно лепестков газодинамического подшипника, включающий вырезку заготовок из тонколистовой стали, обжатие в приспособлении между пуансоном и матрицей, термообработку со стабилизацией без доступа к поверхности заготовок кислорода воздуха, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения качества иэделий, обжатие осуществляют при термообработке путем разогрева приспособления с заготовками, при этом коэффициент термического расширения материала пуансона выбирают большим, чем коэффициент термического расширения материала матрицы, в полость между пуансоном и матрицей помещают порошок легкоокисляющегося материала и герметиэируют полость сваркой.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве легкоокисляющегося материала используют магний.

Составитель М.баранова

Редактор М.Кузнецова Техред M.Ìîpråíòàë Корректор С Пекарь

Заказ 744 Тираж к» Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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