Способ поверхностного упрочнения деталей дробью

(53) 621.9.048.4 (56) Авторское178847, кл. С (54) (57) СПО УПРОЧНЕНИЯ 3. НОСТНОГО РОБЬ 1 О, по иг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии политехническии инст, ЯО 117423 даваемой в зону обработки в струе жидкости, на которую накладывают ультразвуковые колебания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, жидкость с дробью направляют в зову обработки через канал, выполненный в ультразвуковом волноводе, который приводят в акустический контакт с обрабатываемой поверхностью детали, причем детали сообщают подачу в направлении от зоны ультразвуковой обработки к зоне дробеструйного воздействия.10 15 20 30 35 25 40 Изобретение относится к области поверхностного упрочнения металлических изделий дробью.Цель изобретения - повышение производительности, которое достигается при одновременном воздействии ультразвуковых колебаний и подаче детали в направлении от зоны ультразвуковой обработки к зоне дробеструйного воздействия.Для реализации способа может быть использована дробеструйная установка,На фиг. 1 показана принципиальная кинематико-энергетическая схема; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - наконечник волновода.Установка содержит емкость 1 с жидкостью, например трансформаторным маслом. В основании емкости 1 установлен магнитострикционный ультразвуковой преобразователь 2, к концентратору которого 3 подсоединен экспоненциальный волновод 4. Вокруг волновода 4 установлен каркас 5 дробесборника с металлической сеткой 6 и эластичным диффузором 7.В верхней части рабочей камеры размещены приводы 8 и 9 рабочей подачи и вспомогательных перемещений обрабатываемой детали 10. Приводы установлены на подпружиненной плите 11. Установка снабжена гидростанцией, содержащей маслонасос 12, редуктор 13 давления, манометр 14, магистраль 15, соединяющую насос 12 с гидрорессивером 16, который служит также камерой для охлаждения преобразователя 2. Преобразователь 2 соединен выводами 17 с ультразвуковым генератором (не показан). Волновод 4 имеет центральное отверстие 18 (фиг. 2), являющееся сопловым эжекционным каналом, а также дробезаборные окна 19 и форсунку 20, соединенную каналом 21 с охлаждающей камерой 16. Волповод 4 оканчивается наконечником , нг. 3). Площадка 23 наконечника 22 на, дится в процессе обработки в контакте на ширине Ь и длине г, с поверхностью изделияя 1 О. Конта кти рова ние осуществляется приложением статического усилия Р с помощью предварительного динамометрического нагружения поверхности изделия на торец волновода 4. Наконечник 22 имеет щелевидное сопловое окно 24 для выброса дроби, например подшипниковых шариков диаметров 2,0 - 2,5 мм из стали ШХ 15 на обрабатываемую поверхность. Наконечник 22 закреплен в теле волновода с помощью резьбового соединения 25, В зависимости от геометрической формы обрабатываемой поверхности (радиусные участки галтелей, пазы и т.д.) форма рабочей части инструмента - наконечника и его соплового окна меняется.При применении совместно дробеструйной и ультразвуковой обработки происходит увеличение твердости на 3 - 4 единицы, глубины упрочненного слоя и повышение сжимающих остаточных напряжений.Механизм повышения деформационного эффекта заключается в том, что при дробеударном высокоскоростном нагружении и одновременном высокочастотном ультразвуковом воздействии в зоне обработки происходит снижение сопротивления материала пластическому деформированию, за счет влияния термоактивации сходных по характеру процессов и сопровождающих их явлений - низкочастотного полномасштабного удара стальных шариков (160 - 180 ударов в секунду) и высокочастотных микро- ударов торца сопла волновода, в результате чего происходит снижение предела текучести и увеличение области пластической деформации под каждым единичным шариком. При этом, поликристалл деформируется без образования несплошностей по границам зерен, облегчаются условия развития микропластических сдвигов и соседние зерна более активно приспосабливаются к формоизменению зерен, расположенных ближе к поверхности металла.Применение способа увеличивает прочностные показатели поверхностного слоя в результате повышения твердости глубины наклепанного слоя и формирования в нем сжимающих напряжений высокой интенсивности, что в конечном итоге повышает эксплуатационную износостойкость рабочих поверхностей,1174232 фиг. Р Со ставител ь В. Дрожало ва Техред И, Верес Корректор М. Демчик Тираж 769 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Е. Лушникова За каз 5110/15