Устройство для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний

1 В 21 Р 22/00 ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ содержащее расположенные соосно магнитострикционный преобразователь, концентра-, ,тор колебаний с. полостью экспоненциаль.ного сечения и рабочий инструмент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки деталей, преобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью его перемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор колебаний связан с рабочим инструментом посредством упорной шайбы, кольцевой выс.туп которой свободно размещен в кольце вой проточке, выполненной на торце кон- центратора рФф%,союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ(д". "РЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР(71) Пензенский политехнический институт(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНО О Д 1.ФОРМИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕ,яу 1018749 АИзобретение относится к обработке металлов давлением в машиностроении и при.боростроении.Известно устройство для обработки металлов давлением с наложением ультразвуковых колебаний, когда с целью сниженияпотерь энергии ультразвуковьх колебанийрезонансная втулка соединена торцом с обоймой по периметру последней, пуансон и выталкиватель выполнены в виде ступенчатыхконцентраторов ультразвуковой энергии иобрагцены один к другому ступенями меньших диаметров 1.Недостатком устройства является низкая точность обработки,Наиболее близким к изобретению является устройство для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний, содержащее расположенные соосно магнитострикционный преобразователь,концентратор колебаний с полостью экспоненциального сечения рабочий инструмент 12).Недостатком устройства является то, чтовозможность пластифицирования поверхностных слоев заготовки с помощью ультразвуказначительно ограничена, а потому низкаточность получаемых деталей.Цель изобретения - повышение точности обработки деталей.Поставленная. цель достигается тем, чтов устройстве для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний, содержащем расположенные соосномагнитострикционный преобразователь, кон-,центратор колебаний с полостью экспоненциального сечения, рабочий инструмент,преобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью егоперемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор колебаний связан срабочим инструментом посредством упорной шайбы, колвцевой выступ которой свободно размещен в кольцевой проточке наторце концентратора,На чертеже изображено предлагаемоеустройство, продольный разрез.Устройства содержит стол 1, на которомустанавливается обрабатываемая заготовка 2, магнитострикционный преобразователь 3, жестко соединенный с концентратором 4, у которого свободный конец выполнен с полостью экспоненциального сечения, откры.той в сторону деформируемой заготовки, и с кольцевой проточкой на торце, рабочий инструмент, состоящий из оправки 5 и свободно установленных на ней деформируемых зубьев 6, выполненных в виде тарельчатыхпружин и поджатых упорной шайбой 7 с кольцевым выступом посредством штифта 8, упор 9 с рукояткой 1 О, который своим сферическим торцом упирается в пяту оправки 5, осуществляя плотный прижим упорной шайбы 7 к торцу активного элемента концентратора 4, и пас релством упорной5 10 15 тора 4 и фиксируется После этого одновременно включают привод установки и ультразвуковой генератор.При деформировании рабочим инетрумен том обрабатываемой поверхности заготовки продольные ультразвуковые колебания 25 30 35 40 45 50 55 резьбы с крупным шагом соединен со стаканом 11, верхнее основание 12 и нижнее основание 13 жестко связанные между со. бой посредством колонок 14, На верхнем основании 2 неподвижно укреплен стакан 11, на нижнем основании 13 также неподвижно укреплен преобразователь 3.Устройство работает следующим образом.Заготовка 2 размещается на свободном конце концентратора 4, служащем одновременно передней направляющей рабочего инструмента, и нижним торцом опирается на стол 1. Посредством рукоятки 10 упор 9 вывинчивается из стакана 11 до осуществления плотного поджатия упорной шайбы 7 к торцу активного элемента концентраот магнитострикционного преобразователя 3 посредством концентратора 4 через упругую шайбу , кольцевой выступ которой свободно входит в кольцевую проточку торца концентратора 4, передаются на деформирующие зубья 6, выполненные в виде тарельчатых пружин, где за счет упругости этих пружин преобразуются в поперечные колебания, воздействующие радиально на стенку отверстия заготовки 2 и пластифицирующие ее поверхностный слой,Наличие жесткой связи между приво. дом установки и магнитострикционным преобразователем и концентратором, а также то, что концентратор связан с деформирующими зубьями рабочего инструмента посредством упорной шайбы, кольцевой выступ которой свободно входит в кольцевую проточку на торце концентратора, создают условия, включающие воздействие технологического усилия на преобразователь и концентратор. Благодаря тому, что технологическое усилие, направленное на проталкивание инструмента через отверстие заготовки, не воздействует на преобразователь ультразвуковых колебаний, энергия ультразвука. вых колебаний преобразователя не расходуется на преодоление технологического усилия, а полностью используется для возбуждения поперечных колебаний инструмента, что приводит к более эффективному использованию энергии ультразвуковых колебаний и позволяет применять для осуществления процесса генераторы и преобразователи меньшей мощности, Наложение, попереч. ных ультразвуковых колебаний на обрабатываемую поверхность заготовки, осуществляемое за счет преобразования продольных ультразвуковых колебаний, приложен. ных к рабочему инструменту со стор чы, противоположной приложению к нему тех.018749 Составитель В. БещековРедактор О. Юрковепкая Техред И. Верес Корректор М.ароииЗаказ 3595/9 Тираж 86 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ППП .Патавт Зак. Я ,Д. фф нологнческого усилия, . способствует повы,шению пластичности поверхностного слоя заготовки. Применение изобретения позволяет в 1,5 2 раза повысить точность обработки деталей,