Способ отпуска изделий

(19 РЕТЕНИК (л Цел ва обра венно в снижен жений. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-производственное объединениепо механизации и автоматизации производства машин для хлопководства "Технолог"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1525217, кл. С 21 О 8/00, 1988.(54) СПОСОБ ОТПУСКА ИЗДЕЛИЙ(57) Использование; термомеханическая обработка пружин, Сущность изобретения;способ включает циклический нагрев и охлаждение, совмещенные с пластической деформацией, которую проводят до нагрева,Изобретение относится к области термической обработки и может быть использо-. вано в машиностроении при производстве витых пружин и пружинных элементов.Известен способ термической обработки кольцевых длинномерных деталей, включающий закалку заготовки, совмещенную с пластической деформацией, и термоциклический отпуск в устройстве для нагрева и охлаждения спрейером, совмещенный с пластической деформацией посредством приспособления, при этом пластическая деформация при закалке и отпуске осуществляется осевым растяжением заготовки со степенью деформации 25%, а температура циклических нагревов при отпуске превышает технологическую на 3050 С.Известен способ ввиду использования односторонней деформации - деформации 5 С 21 О 9/02,8 00 после охлаждения и в промежутке между этими операциями с помощью роликов, диаметры которых связаны с усилием знакопеременной деформации пружин формулой 0(п 1) = 00 РомаксА(п)/9(10)щ ", где 0(п) - диаметр опорных роликов, мм; Оо - диаметр первого опорного ролика, мм; Ромакс значение максимального усилия обжатия, реализующего степень деформации пружин в интервале 1,0-0,4%; А(п) - функция изменения усилия обжатия по циклам нагружения;9(0)"и - остаточное сопротивление деформации после термомеханического воздействия, %; п 0 - первый цикл нагружения; п - 1-й цикл нагружения. Изобретение обеспечивает снижение уровня релаксационных йапряжений и повышение стойкости пружин. 1 табл. растяжением - хара кт уровнем релаксационн жающих качество обра и не обеспечивающих с рии их после обработки операций: заневоливан обжатия, тренировки. Ха вень остаточных релакс ний коэффициент /(О известном способе о 0,38.0,43. Кроме этого требует использования степеней деформации. еризуется высоким ых напряжений, снибатываемых изделий табилизации геометбез дополнительных ия технологического рактеризующий уроационных напряжеба( соответствует в бработки величине , известный способ значимых усилий и ь изобретения - повышение качестбатываемых изделий, преимущесттых цилиндрических пружин, путем я уровня релаксационных напря 1740455Способ осуществляют следующим образом.Навитый пружинный элемент в закаленном состоянии перемещают в приспособление для пластической деформации, выполненное в виде роликов, последовательно установленных до и после устройства для нагрева (проходного индукционного нагревателя), и спрейера (проходного, двух- секционного), при этом диаметры роликов связаны с усилием знакопеременной деформации зависимостью:РоРомаксА(П)(ф); п - по9 Й) "где О(п) -диаметр опорных роликов, размещенных последовательно после устройства для нагрева и после отдельных секций комбинированного спрейера (второй, третий и четвертый ролики приспособления);Оо - диаметр опорного ролика, размещенного до устройства для нагрева (первый ролик), Оо определяется габаритами пружины и общей скоростью обработки и перемещения пружины в линии;Ромакс значение максимального усилия обжатия при температуре отпуска, реализующего степень деформации обрабатываемой пружины в интервале 1,00,4 ;А п) - функция изменения усилия обжатия в приспособлении;9(о)о - остаточное сопротивление деформации (обжатия) после термомеханического воздействия в приспособлении;по - первое приспособление для отпуска линии циклической обработки пружин;п - 1-е приспособление для отпуска линии циклической обработки пружин.Выполненные в соответствии с приведенной зависимостью ролики не только перемещают пружину в осевом направлении относительно приспособления, но и непрерывно-последовательно растягивают ее между первым (расположенным до индукционного нагревателя) и вторым (расположенным после индукционного нагревателя перед входом в спрейер) роликами за счет соотношения их диаметров (приближенно в зависимости от длины индукционного нагревателя, длины и шага пружины и т,д.) 1:1,09, В процессе перемещения сквозь индукционной нагреватель приспособления пружина нагревается до температуры отпуска 420-10 С, После перемещения в первую секцию спрейера пружина принудительно охлаждается до 110 С и одновременно сжимается между вторым и третьим (расположенным после первой и на входе второйсекции спрейера) роликами за счет соотношения их диаметров (приближенно, в абсолютных величинах) 1,09:1,04. Затем также непрерывно-последовательно пружина перемещается во вторую секцию спрейера, где принудительно охлаждается от 110 С до 2025 С и одновременно растягивается между третьим и четвертым (расположенным после спрейера) роликами за счет соотношения их диаметров (приближенно, в абсолютных величинах) 1,04:1,07. Такое выполнение роликов обеспечивает знакопеременную деформацию отпускаемой пружины с убывающей степенью деформации в интервале 1,0 - 0,4 О, при этом снижение сте 10 15 пени знакопеременной деформации объяснимо наличием эффекта Баушингера. Приспособления для знакопеременной пла.стической деформации (3,5 шт) агрегатиру 20 ются в автоматическую линию отпуска пружин, а в совокупности с автоматизированным узлом навивки и закалки в автоматическую линию изготовления витых пружин.П р и м е р. Витую цилиндрическую пружину из стали 65 Г (диаметр пружины 24 мм, длина 630 мм), закаленную на мартенсит(НКСэ = 5660 Аост( 6 ), в приспособлении для знакопеременной пластической деформации подвергают скоростному ин 25 30 Твердость пружины после трех-пяти циклов отпуска НКСГ = 4851, предел упругости достигает 170 кг/мм, коэффициент2,и достигает величины 0,270,29, что приближает данную характеристику к величине, соответствующей абсолютной упругости (,и = 0,25), и остаточной деформации обработанных пружин в процессе эксплуатации практически не отмечено, Результаты эксплуатационных испытаний приведены в таблице,5055 дукционному нагреву до температуры отпуска 420+ 10 С и одновременно подвергают растяжению за счет разности диаметров приводных роликов, расположенных до и 35 после индуктора, а затем подвергают двухэтапному принудительному охлаждению в двухсекционном спрейере до 110 С на первом этапе и до 2025 С на втором, одновременно деформируя пружину сжатием на 40 первом этапе охлаждения и растяжением навтором аналогично за счет разности диаметров роликов, размещенных до и после каждой из секций спрейера, при этом суммарная степень деформации находится 45 в интервале 1,00,4 О и убывает от нагревателя к конечной секции спрейера, Суммар - 0,4ное время цикла отпуска 12с.Кол-во циклов Известный способ 0,25 - 0,3 0,38 - 0,43 4,2 3 - 5 2 - 5 едлагаемый способ 0,2 0,5 0,7 0,6 0,3 0,25 0,4 0,3 0,25 0,35 - 0,37 0,27 - 0,31 0,27 - 0,29 0,27 - 0,28 0,33 - 0,350,41 - 0,45 0,39 - 0,42 0,38 - 0,40 0,40 - 0,43 2,4 0,30,3 0,2 0,9 4,9 3,3 2,1 5,5 2 3 4 5 б 3 4 5 3 1,0-0,4 1,0-0,4 1,0-0,4 1,0-0,4 1,0-0,4 0,2 0,21,2 1,2 40 Составитель А,Абросимов Редактор О.Спесивых Техред М.Моргентал Корректор М.КучеряваяЗаказ 2052 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Анализ результатов таблицы показывает, что использование предложенного способа более эффективно, чем известного: снижается уровень релаксационных напряжений и как результата эксплуатационная стойкость пружин повышается в 2,0,2,3 раза,Формула изобретения Способ отпуска изделий, преимущественно пружин, включающий циклический нагрев и охлаждение, совмещенные с пластической деформацией, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества обработки путем снижения уровня релаксационных напряжений, пластическую деформацию проводят до нагрева, после охлаждения и в промежутке между этими операциями с помощью роликов, диаметры которых связаны с усилием знакопеременной деформации пружин формулой 5 где О(а) - диаметр опорных роликов, мм;Оо - диаметр первого опорного ролика,мм;Ромакс - значение максимального усилия обжатия, реализующего степень дефор 10 мации обрабатываемой пружины винтервале 1,0 - 0,4%,А(п) - функция изменения усилия обжатия в приспособлении по циклам нагружения;15 д(о)" остаточное сопротивление деформации после термомеханическогб воздействия;по - первый цикл нагружения;п - -й цикл нагружения,