Способ упрочнения конических резьб

(51)5 В 21 Н 3/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ы(71) Ивано-Франковский институт нефти игаза(56) Шнейдер Ю,Г, Инструментдля чистовойобработки металлов давлением, Л.: Машиностроение, 1971, с.237 - 238, рис,123 а,(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ КОНИЧЕСКИХРЕЗЬБ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для упрочнения конических резьб. Цельизобретения - повышение прочности резьбового соединения за счет равномерногоупрочнения впадины резьбы, Этодостигается за счет того, что радиус скругления впадины исходного профиля резьбыформируют большим, чем радиус скругления впадины исходного профиля резьбы заИзобретение относится к упрочнению наружных и внутренних конических реэьб, преимущественно бурильной колонны, и может быть использовано в металлообработке.Известен способ упрочнения конических резьб, заключающийся в пластическом деформировании впадины резьбы заготовки инструментом, имеющим радиус скругления при вершине на 0,05 - 0;07 мм меньше радиуса скругления впадины резьбы, и угол профиля на 5 меньше угла профиля резьбы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ упрочнения конических резьб, заключающийся в пластическом деформи.ЫЛ 1722 б 71 А 1 готовки на величину, определяемую толщиной слоя остаточной пластической деформации и углом профиля резьбы, причем величина угла профиля инструмента связана с величиной радиуса скругления впадины резьбы следующей зависимостью-( 2 )а-а 1а - а а- г стц -2г,. е г - радиус скругления впадины исходного профиля резьбы, мм; а - угол профиля резьбы; а 1 - угол профиля инструмента; гс - радиус скругления вершины профиля резьбы, мм; Н - высота исходного профиля резьбы, мм; и - рабочая высота исходного профиля резьбы, мм; Ь - величина среза вершины профиля резьбы, мм; ф - угол конуса резьбы. 1 ил,ровании впадины резьбы заготовки инструментом с углом профиля, меньшим угла профиля резьбы заготовки на 3 - 50, при соприкосновении его с резьбовой деталью лишь по дну впадины упрочняемой резьбы.Недостатком указанных способов является неравномерное упрочнение впадины резьбы заготовки.Цель изобретения - повышение прочности резьбового соединения.Поставленная цель достигается обеспечением равномерности упрочнения впадины резьбы за счет того, что радиус скругления впадины резьбы формируют большим, чем радиус скругления впадины исходного профиля резьбы на величину, оп1722671 г - радиус скругления впадины исходного профиля резьбы, мм;а - угол профиля резьбы;а 1 - угол профиля инструмента;гс - радиус скругления вершины профиля резьбы, мм;Н - высота исходного профиля резьбы, мм;Ь - рабочая высота исходного профиля резьбы, мм;Ь - величина среза вершины профиля резьбы, мм;ф - угол конуса резьбы,Упруго-пластическая деформация проходит во всей впадине резьбы и вследствие ее поверхностные слои металла упрочняются: возрастает их твердость, износостойкость и прочность, также в них формируются остаточные напряжения сжатия, Благодаря тому, что формируется радиус скругления впадины резьбы больше радиуса скругления исходного профиля впадины и в результате выполнения величины угла профиля инструмента, рассчитываемой по предлагаемой зависимости, обеспечивается равномерное упрочнение всей впадины резьбы, чем и объясняется достижение положительного эффекта.Указанный способ может быть использован как для статических, так и для динамических методов воздействия на материал впадины резьбы,Пример конкретного выполнения способа для упрочнения резьбыМК 75 1:16 Р 039 - 2 - 863 - 83.Геометрические параметры резьбы следующие: а= 60 О; г = 0,812 мм; Н = 5,194 мм, й = =2,579 мм; гс=0,4 мм; В=1,512 мм; ф=1,7 О. Материал инструмента - сплав В К. Упрочнение проводилось на станке мод. 1 Н 983 методом высокочастотного ударного воздействия с использованием ультразвукового генератора УЗГ 2 - 10 и преобразователя ПМСАпри частотеударного воздействия 17,7 кГц, статическом усилии прижима заготовки и инструмента 200 Н, окружной скорости 18 м/мин. Формируемый радиус впадины резьбы К = 0,858 мм. Угол профиля инструмента а 1 = 56,3 О,Испытание указанных образцов на сопротивление усталости проводятся на машине УПпо известной методике, Результаты испытаний показывают повышение предела усталости соединения на 20 - 25 6. Я - гсоз( 2 ) а- г сс 9 2 гления г сс 9 -1 Использо мента позвол овечность с надежностье К - формируемыиадины резьбы, мм; скруглени ределяемую тблщиной слоя остаточной пластической деформации и углом профиля резьбы, причем величина угла профиля инструмента связана с величиной формируемого радиуса скругления впадины резьбы Я следующей зависимостью где В - формируемыи радиус скру впадины резьбы, мм;г - радиус скругления впадины исходного профиля резьбы, мм;а - угол профиля резьбы;а 1 - угол профиля инструмента;гс - радиус скругления вершины профиля резьбы, мм;Н - высота исходного профиля резьбы,и - рабочая высота исходного профиля резьбы, мм;Ь - величина среза вершины профиля резьбы, мм;ф - угол конуса резьбы;На чертеже представлена схема упрочнения резьбы.Инструмент 1 вводят во впадину резьбы 2 заготовки 3 и прижимают к ней с усилием, необходимым для упрочнения, сообщая при этом им взаимное перемещение, при котором зоной контакта воспроизводится пространственная поверхность впадины резьбы. При взаимодействии инструмента и детали формируется радиус 4 скругления впадины резьбы больше радиуса скругления впадины 2 исходного профиля резьбы на величину, определяемую толщиной слоя остаточной пластической деформации и углом профиля резьбы, причем величина угла профиля инструмента связана с величиной формируемого скругления впадины резьбы Й зависимостьюК гсоз( )а-а 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ание предлагаемого инстру ет повысить прочность и дол единения, эксплуатационную1722671 Формула изобретения В г сов( ) а-а 1 Составитель С, ЧукаеваТехред М. Моргентал Корректо Реда кто ов Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 1020 ВНИИПИ Г зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,10 Способ упрочнения конических резьб, заключающийся в пластическом деформировании впадины резьбы заготовки инструментом со скруглением при вершине и углом профиля, меньшим угла профиля резьбы заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности резьбового соединения, преимущественно бурильной колонны, за счет равномерного упрочнения впадины резьбы, радиус скругления впадины резьбы формируют большим, чем радиус скругления впадины исходного профиля резьбы заготовки, на величину, определяемую толщиной слоя остаточной пластической деформации и углом профиля резьбы, причем величина угла профиля инструмента связана с величиной формируемого радиуса скругления впадины резьбы К следующей зависимостью а- г стд -2где г- радиус скругления впадины исходного профиля резьбы, мм;а - угол профиля резьбы;а 1 - угол профиля инструмента;г - радиус скругления вершины профиля резьбы, мм;15 Н - высота исходного, профиля резьбы,мм;Ь - рабочая высота исходного профилярезьбы, мм;Ь - величина среза вершины профиля20 резьбы, мм;ф- угол конуса резьбы,