Устройство для нанесения покрытий из металлического порошка на сложные поверхности

 

Сущность изобретения: устройство содержит корпус, источник нагрева, узел крепления деталей, привод относительного перемещения деформирующего ролика и упрочняемой поверхности детали. Деформирующие ролики и детали установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях, причем привод перемещения деформируемых роликов выполнен в виде штанги, жестко соединенной по обоим концам с поршнями и штоками, размещенными в цилиндрах, связанных пневмоэлектрической схемой с приводом перемещения деталей. 2 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, к устройствам для нанесения металлических твердосплавных покрытий на сложные поверхности плоских кулачков.

Известно устройство для нанесения покрытий из металлического порошка на сложные поверхности, выбранное в качестве прототипа (авт. св. СССР N 1496926, кл. B 22 F 7/04, 1989).

Известное устройство содержит корпус, источник нагрева, привод вращения, уплотняющий ролик и средство создания давления на ролик, и снабжено кулисным механизмом, концевыми выключателями, расположенными по обе стороны от кулисы, основанием и электромагнитами. Уплотняющий ролик устройства размещен на рабочем конце кулисы, корпус выполнен подпружиненным и установлен на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему вдоль среднего положения кулисы по направляющим типа ласточкина хвоста посредством электромагнитов, а электромагниты электрически соединены с концевыми выключателями.

Недостатками известного технического решения являются невысокая производительность процесса нанесения металлического покрытия, а также отсутствие возможности регулирования величины дополнительного давления на порошковое покрытие, поэтому нельзя с помощью известного устройства получать покрытия с заранее заданными физико-механическими свойствами.

Целью настоящего технического решения является повышение производительности процесса нанесения покрытия и обеспечение возможности регулирования величины дополнительного давления на наносимое металлическое покрытие.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для нанесения покрытий из металлического порошка на сложные поверхности, содержащем корпус, источник нагрева, узел крепления деталей, привод относительного перемещения деформирующего ролика и упрочняемой поверхности детали и концевые выключатели, привод относительного перемещения деформирующего ролика и упрочняемой поверхности детали выполнен в виде штанги, на которой на одинаковом расстоянии с возможностью вращения на осях установлены деформирующие ролики, концы штанги выполнены цилиндрическими и жестко соединены со штоками и поршнями, расположенными в пневмокамерах, соединенных с электромагнитным реле переключения давления, электрически связанным с реверсивным двигателем постоянного тока, а узел крепления деталей выполнен в виде подвижного основания с выполненными в нем двумя параллельными рядами резьбовых отверстий.

Выполнение привода относительного перемещения деформирующего ролика и упрочняемой поверхности детали в виде штанги, на которой на одинаковом расстоянии установлены деформирующие ролики, обеспечивает возможность увеличения производительности процесса упрочнения деталей, имеющих сложные внутренние поверхности, не менее чем в 5 раз по сравнению с использованием известных технических решений, пропорционально числу установленных на ней деформирующих роликов.

Выполнение концов штанги цилиндрическими, жестко соединенными со штоками и поршнями, расположенными в пневмокамера, соединенных с электромагнитным реле переключения давления, электрически связанным с реверсивным двигателем постоянного тока, обеспечивает возможность регулирования давления, прилагаемого со стороны деформирующих роликов, на упрочняемую поверхность в широком диапазоне, что позволяет расширить функциональные возможности известных технических решений в части получения покрытий с заранее заданными физико-механическими свойства.

Выполнение узла крепления деталей в виде подвижного основания с выполненными в нем двумя параллельными рядами резьбовых отверстий обеспечивает возможность повышения производительности процесса нанесения покрытия за счет одновременной установки большого количества упрочняемых деталей на основании устройства.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

На фиг приняты следующие обозначения: 1 - корпус, 2 - источник нагрева, узел крепления деталей 3-7 выполнен в виде подвижного основания 8 с резьбовыми отверстиями (двумя параллельными рядами), посредством которых винтами 9, 10 детали 3-7 прикреплены к основанию 8.

Привод относительного перемещения деформирующих роликов 11, 12 и упрочняемых поверхностей 13, 14 выполнен в виде штанги 15, на которой на одинаковом расстоянии установлены деформирующие ролики 11, 12, концы 16, 17 штанги 15 выполнены цилиндрическими и жестко соединены с штоками и поршнями 18, 19, расположенными в пневмокамерах 20, 21, соединенных посредством патрубков 22, 23 с электромагнитными реле 24, 25 переключения давления, электрически (посредством проводников 26, 27, 28, 29) связаны с реверсивным двигателем постоянного тока 30. Электромагнитные реле также посредством проводников 31, 32, 33, 34, 35, 36 связаны с контактными группами 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44.

Поршни 18, 19 уплотнены от корпусов 20, 21 кольцевыми уплотнениями 45, 46, 47, 48. Повышенное давление воздуха в корпусе 20,21 подается через штуцеры 49, 50. Привод продольного возвратно-поступательного перемещения подвижного основания 8 осуществляется от реверсивного двигателя постоянного тока 30 с помощью винта 51, соединенного с валом приводного двигателя (не показан).

Устройство для нанесения покрытий из металлического порошка на сложные поверхности работает следующим образом.

К подвижному основанию 8 посредством крепежных винтов 9, 10 прикрепляют детали 3-7 с предварительно нанесенным на поверхность сложной формы покрытием 13, 14 из металлического твердосплавного порошка. Включают источник нагрева 2 (индуктор ТВЧ, реверсивный двигатель 30 и подают в пневмосеть избыточное давление рабочего агента (воздуха). При вращении резьбового валика 51 по часовой стрелке винт 51, вкручиваясь в основание 8, перемещает его вправо до момент, пока контакты 39-40 не замкнутся. Одновременно с этим электромагнитное реле переключения давления подает давление в канал 50, которое, воздействуя на поршень 18, переместит деформирующие ролики 11, 12 вертикально вверх вместе со штангой 15. Совместно с перемещением основания 8 производится суммирование вертикального перемещения штанги 15 и горизонтального перемещения деталей 3-7 и обкатка роликами 11, 12 упрочняемых сложных поверхностей 13, 14.

При достижении деформирующими роликами 11, 12 радиусных закругленных пазов (поверхностей сложной формы) замыкаются контакты 39,40, при этом электрические сигналы подаются в электромагнитные реле 24, 25, а также на реверсивный двигатель 30.

При подаче электрического сигнала на электромагнитные реле происходит переключение каналов подачи дополнительного давления в камеры 20,21. Дополнительное давление подается через патрубок 49, воздействует на поршень 18 (и 19) и увлекает штангу 15 вниз, осуществляя силовое замыкание деформирующих роликов на деформируемую поверхность, а основание 8 за счет реверса двигателя 30 начинает вместе с деталями 3-7 двигаться влево до тех пор, пока контакты 37, 38 и 41, 42 не замкнутся. При этом деформирующие ролики 11, 12 соприкасаются с криволинейными пазами 13 и 14 в крайних их правых радиусных закруглениях. Таким образом производится обкатка всего профиля одновременно нескольких деталей при их нагреве до температуры спекания материала порошка с материалом упрочняемой детали (1050^оС).

По окончании процесса (1 . . . 2 мин) отключают индуктор ТВЧ, детали охлаждают сжатым воздухом и отвинчивают винты 9, 10.

Устройство является высокопроизводительным, надежным в работе и достаточно простым в конструктивном исполнении. Прочность сцепления наносимого покрытия на поверхность детали с помощью предлагаемого устройства достигает 12 . . . 13 кГ/мм², пористость - 5 . . . 6 % . Следует также отметить, что предлагаемое устройство обеспечивает возможность нанесения металлического покрытия на сложные поверхности практически любой конфигурации и протяженности, поэтому является универсальным. Изготовлен опытный образец устройства для нанесения покрытий из металлических порошков на сложные поверхности, проведены успешные испытания. (56) Авторское свидетельство СССР N 1496926, кл. B 22 F 7/04, 1989.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА НА СЛОЖНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее корпус, источник нагрева, узел крепления деталей, привод относительного перемещения деформирующего ролика и упрочняемой поверхности детали, отличающееся тем, что деформирующие ролики и детали установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях, причем привод перемещения деформируемых роликов выполнен в виде штанги, жестко соединенной по обоим концам с поршнями и штоками, размещенными в цилиндрах, связанных пневмоэлектрической схемой с приводом перемещения деталей.

РИСУНКИ

Рисунок 1