Способ снижения остаточных напряжений в деталях

Союз Советских Социалистических Республик) М, КлВ,23 Р 5 Ю инеиием заявкиасудерстееннве каинтетСовете Мнннстров СССРао делам нзобретеннйи аткрытнй 23) Приоритет43) Опубликовано 15,1,78, Бюллетень М45) Дата опубликования описания 16,16 Г, Алешинский, В. Н. Киселев, В. Д. Пепе М. Л. Туревский и Д. Е. фурм Авторыизобретени Харьковский филиал Всесоюзного научно-иссл нститута литейного машиностроения, литейно и автоматизации литейного производства явите 4) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕН И В ДЕТАЛЯХ из роцесса снижие качества шественному нологической Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к технологическим процессам стабилизирующей обработки - снижению остаточных напряжений в деталях, полученных литьем, сваркой и другими способами из стали, чугуна и цветных сплавов.Известен метод снижения остаточныхнапряжений и стабилизируюшей обработки, основанный на использовании дополнительного статического нагружения 1. В указанном случае эффект достигаелся за счет того, что дополнительные напряжения, возникающие в детали в процессе обработки, складываясь с остаточными, т 5 вызывают в материале детали пластическую деформацию. Наиболее интенсивно плао тическая деформация протекает в месте концентрации напряжений; в чугуне около углов графитовых включений, а также,как 20 и в других металлах и сплавах, около концентраторов напряжений первого рода (отверстий, галтелей, сварочных швов и др.). 2В силу особенностей механизма процессов, происходящих при обработке, одним из необходимых условий эффективности деформационных методов стабилизации геометрии деталей или снижения остаточных напряжений является попеременное нагружение каждого элемента детали сжимающими и растягиваюшими напряжениями.Статическое нагружение в известном способе, позволяя обрабатывать одновременно весь объем детали, в то же время обеспечивает ее прогиб лишь в направлении действия силы. Изменение направления нагружения в случае громоздких деталей или деталей коробчатой формы затруднено или невозможно. что снижает производительность метода и качество обработки. бретения является ускорение ения напряжений и повьппедеталей, что приводит к сурасширению применения техоперации.-4.нагрузки в течение, например, 10 с.Для деталей, первая собственная частотаколебаний которых меньше 250 Гц, этообеспечивает импульсный характер раз- у грузки, и результате чего в детали воз,никает несколько (до десяти по даннымавторов) затухающих колебаний. Десяти.пятнадцатикратное нагружение обеспечивает получение эффективности процесса.11 Необходимый характер цикла нагружение-разгрузка может быть получен с помощью гидравлических устройств для специальных магнитно-импульсных установок.Причем параметры установки могут быть М выбраны такими, чтобы удовлетворять требованиям к характеру нагружения по отношению ко всем наименованиям деталей,обрабатываемых на данной установке.Предлагаемый способ практически уни версален, так как позволяет получитьзна,копеременные напряжения в деталях различной жесткости и конфигурации без дополнительного их кантования. Необходимая величина напряжений может быть поЗ лучена либо во всей детали, либо в случае коробчатой формы в каждом ее элементе. Способ открывает широкие возможности для управления процессом по заданной программе контроля. фо р мула изобретения В. Васильевймет 1(орректор Л. Веселовская Заказ 7012/8 Тираж 1221 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сущность предлагаемого способа заключается в том, что по достижении заданной величины напряжений при статическом нагружении детали, установленной вопорах, производят разгрузку детали, Причем время уменьшения нагружаюшего усилия от максимума до нуля должно быть значительно меньше (не менее чем в 10 рав)четверти периода собственных колебанийдетали с наибольшей амплитудой (перваягармоника), т.е. обеспечивается статичесский характер нагружения и импульснойразгрузки.Статический характер нагружения обеспечивает деформацию всей детали в направлении действия силы, После импульснойразгрузки в детали возникают затухающиеколебания с собственной частотой, обеспечивающие знакопеременное нагружениевсего объема детали, Причем за счет соблюдения укаэанного соотношения длительности разгрузки и частоты собственныхколебаний. колебания детали происходят сучастием высших гармоник, что увеличивает эффективность обработки за счет более равномерного распределения напряжений по длине и многократного изменениязнака напряжений.Осуществляют предлагаемый способ следующим образом.. 36Для конкретной детали выбирают величину дополнительных напряжений, необходимых для получении эффекта снижения нацряжений, Для чугунных деталей величина дополнительных напряжений составляет "ф4,0-5,0 гlмьР. Для других материаловвеличину дополнительных напряжений выбирают такой, чтобы в сумме с остаточными в местах концентрации напряженийона достигала предела текучести,Деталь устанавливают В опо рахн еслиона представляет собой балку или плиту,или крепит на рабочем столе, если онакоробчатого типа. После этого подводятк ней нагружавшую конструкцию и в те фчение, например, 2 3 с доводят нагрузкудо заданной величины, определенной либорасчетом, либо с помощью специального, датчика. По достижении максимума нагружаккцего усилия производят резкое снятие ффСоставительРедактор Т. Юрчикова Техред Ю. Ни Способ снижения остаточных напряжений в деталях, при котором производят многократное статическое нагружение, отличающийся тем, что, с це лью ускорения процесса, снижения напряжений и повышения качества деталей, полную разгрузку после каждого нагружения производят эа время не менее чем в 10 раз меньшее четверти периода собственных колебаний детали с наибольшей ам- плитудой Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Коцюбинский О. Ю. Стабилизацияразмеров чугунных отливок, Машгиз,1974,