Способ упрочнения деталей с чередующимисявыступами и впадинами

 

О П И С А Н И Е (И)836147

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.01.76 (21) 2312788/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.з

С 21 D 7/02

В 21 D 21/00

В 21 D 26/00

Гееударотеенный комитет (23) Приоритет— (53) УДК 621.783 (088.8) Опубликовано 07,06.81. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 09.06.81 ло делам изобретений и открытий (12) Авторы изобретения

Г. А. Журавлев и А. И. Агеев

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЛ

С ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ ВЫСТУПАМИ И ВПАДИНАМИ

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано при упрочнении деталей с чередующи мися выступами и впадинами, например при упрочнении зубчатых колес и реек.

Известен способ. упрочнения деталей с чередующимися выступами и впадинами, например зубчатых реек, включающий пластическую деформацию изгибом смежных выступов путем приложения к выступам усилий во взаимно противоположных направлениях из зоны их общей впадины с одновременной термообработкой зон опасного сечения выступов (1).

Однако этот способ сложен в осуществлении, требует громоздкой технологической оснастки и не позволяет достигнуть высоких прочных свойств детали. !5

Известен способ упрочнения деталей с чередующимися выступами, заключающийся в том, что осуществляют пластическую деформацию смежных выступов изгибом путем приложения к выступам усилий во взаимно противоположных направлениях из зоны их общей впадины и одновременно воздействуют распределенным усилием на поверхности (как образующие впадину, так и торцовые) выступов в зонах опасного сечения и на поверхность впадины (2).

Недостатками известного способа являются трудность обеспечения достаточно точного соотношения технологических усилий, величина которых в каждом конкретном случае различна, а также необходимость использования высокопрочного инструмента. В связи с этим упрочнение деталей, пластичность которых .при обычных условиях нагружения низка, деталей, твердость которых соизмерима с твердостью инструмента, деталей, прошедших финиш ную обработку поверхности, оказывается недостаточно эффективным и стабильным, т. е. известный способ не позволяет достигнуть высоких прочностных свойств деталей.

Кроме того, условия на активной поверхности упрочняемой детали недостаточны для нормальной адсорбции активных веществ, способствующих созданию защитных, либо антифрикционных слоев, т. е. упрочняемые детали не обладают высокими эксплуатационными качествами.

Целью изобретения является повышение прочностных свойств и расширение номен83614 клатуры упрочняемых деталей, а также упрошение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что упрочнение производят путем воздействия сжатой средой на поверхности смежных выступов, образующие впадину, на их торцовые поверхности и на поверхность впадины.

Кроме того, с целью повышения эксплуатационных качеств деталей, в качестве среды используют жидкость обладающую адсорбционной активностью.

На фиг. 1 показана деталь типа зубча- 10 того колеса; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1.

Деталь 1 закрепляют неподвижно и полость одной из впадин герметизируют так, чтобы поверхности а8с и cde выступов 2 и 3 (см. фиг. 1), обращенные внутрь впа15 дин, а также их торцовые поверхности fee (см. фиг. 2) близ зоны концентрации напряжения (зона переходной кривой) оставались свободными. В образованную таким образом замкнутую полость подают среду, г0 например жидкость 4, сжатую до гидростатического давления P„. величина которого определяется прочностными и геометрическими параметрами упрочняемой детали, сжатая жидкость 4 воздействует на свободные поверхности детали 1, вызывая их поверх. ностное пластическое деформирование. Кроме того, одновременно с поверхностным происходит обьемное пластическое деформирование выступов 2 и 3 изгибом за счет изгибной составляющей результирующего усилия R, получаемого на каждом из выступов при его одностороннем нагружении, равномерно распределенным гидростатическим давлением Р„

Формула изобретения

Жидкость 4 может содержать адсорбционно-активные вещества, например дисульфид молибдена.

Пример. Упрочнению подвергались двузубые образцы 64х47, вырезанные из прямозубого цилиндрического зубчатого колеса тяговой передачи тепловоза 2ТЭ10Л Ворошиловградского тепловозостроительного завода модуля II с числом зубьев 68, исходный контур по ГОСТУ 13755-68, материал стали 45хН, термообработанная до твердости НВ 311 255.

Образцы фрезеровали по посадочным меткам, а торцовые поверхности дополнительно шлифовали в размер 28-0,05 (8) .

Упрочнение проводилоеь на экспериментальной установке, созданной на базе пятидесятитонного пресса МУП-50 Армавирского завода испытательных машин, причем нагружение образцов равномерно распределенным нормальным усилием сжатой среды производилось по поверхностям зубьев, обращенным внутрь впадины и торцовым поверхностям близ зоны концентрации напряжений (зона переходных кривых) . Величина гидростатического давления гидро35

Ъ

7

4 пласта ДМ, использованного в качестве сжатой среды, составила в данном случае 3,3кбар (33кг/мм ), что привело к остаточным перемещениям зубьев у вершины на 0,45 мм, а также к давлению материала в зоне переходных кривых этих зубьев на глубину до 0,35 мм.

Последующие усталостные испытания упрочненных и неупрочненных образцов в специальном устройстве на прессепульсаторе при пульсируюших нагрузках

Р„, /Р„„„.= 14/5,6 (те) установили

45%-ное повышение изгибной прочности зубьев, обработанных по данному способу.

Технический эффект от применения предложенного способа обработки состоит в повышении прочностных свойств деталей с чередуюшимися выступами и впадинами, в том числе контактной и изгибной прочности, задиростойкости, на 35 — 40%, в упрошении технологии и качества упрочняемых деталей, расширении их номенклатуры. Создается возможность точной дозировки и аналитической оценки технологических усилий, способствующих высокой стабильности режимов упрочнения.

Кроме того, использование жидкости, обладающей адсорбционной активностью, позволяет создать зашитные, либо антифрикционные поверхностные слои в деталях, т. е. повысить их эксплуатационные качества.

l. Способ упрочнения деталей с чередуюшимися выступами и впадинами, заключаюшийся в том, что осуществляют пластическую деформацию смежных выступов изгибом путем приложения к выступам усилий во взаимно противоположных направлениях из зоны их общей впадины и одновременно воздействуют распределенным усилием на поверхности выступов в зонах опасного сечения и на поверхность впадины, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств и расширения номенклатуры упрочняемых деталей, а также упрошения технологии за счет создания равномерно распределенного усилия, упрочнение производят путем воздействия сжатой средой на поверхности смежных выступов, образуюшие впадину, на их торцовые поверхности и на поверхность впадины.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств деталей, в качестве среды используют жидкость, обладаюшую адсорбционной активностью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 427027, кл. С 21 D 9/32, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1966053, кл. С 21 D 7/02, 1973 (прототип).

836147 фф

Ю

1Составитель О. Корабельников

Редактор Л. Курасова Гехред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 2837/13 -Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/б

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4