Способ поверхностного упрочнения деталей

(19) (11) 151)5 В 24 САНИ ЗОБРЕТ И в полость стрелка д заданном ной корр ное нажи пороговом ФигЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Тольяттинский политехнический инстут(56) Авторское свидетельство СССРМ 456704, кл. В 24 В 1/04, 1971.Авторское свидетельство СССРМ 770565, кл, В 06 В 3/02, 1978,Авторское свидетельство СССРМ 674882, кл. В 24 С 1/10, 1977.Авторское свидетельство СССРМ. 743278, кл. В 24 В 31/06, В 06 В 3/00197(54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобр нию, в ча обработке верхносты ем. Цель качества о мерной то тейнер 1 шариками закрепляю 20. В ключа ния 9 и 14. етение относится к машиностроестности к упрочняюще-чистовойсложнопрофильных изделий пом пластическим деформированиизобретения - повышение бработки путем создания равнолщины наклепанного слоя. Кон на 2/3 объема заполняют 13. На державке-инструменте 18 т штифты-оправки с изделиями ют ультразвуковые преобрэзоваВводят державку-инструмент 18 онтейнера 12 до положения, пока намометра 34 не остановится в положении, Механизмом 35 ручкции устанавливают окончательмное усилие, соответствующее у значению, при котором даль1620274 нейшее увеличение хода державкиинструмента 18 с поршнем 19 начинает резко возрастать и выходить за пороговый предел усилия, которое достаточно для создания плотноупакованной пространственно-ориенИзобретение относится к упрочняющечистовой обработке сложнопрофильных иэделий поверхностным пластическим деформированием стальными шариками и может быть использовано в медицинской технике и технологии при изготовлении зубных металлических протезов.Цель изобретения - повышение эфФективности обработки путем равномерной передачи энергии ультразвуковых колебаний упрочняемой поверхности изделия, создания равномерной толщины наклепаного слоя и регулярного топографического рельефа,Согласно предлагаемому способу при поверхностном упрочнении деталей в среде жидкости стальными шариками, приводимыми в движение ультразвуковыми колебаниями контейнера-инструмента, между изделием, размещенным в контейнере на державке, несущей пуансон, и стенками контейнера формируют плотно упакованное взаимное расположение шариков и создают между ними объемно-контактный натяг, а к контейнеру и державке прикладывают ультразвуковые колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом жидкость прокачивают под давлением через оставшиеся полости в контейнере-инструменте.На фиг, 1 приведена принципиальная схема установки, реализующей способ; на фиг. 2 - схема крепления изделия,Установка содержит станину-бак 1, на которой установлены направляющие стойки 2, соединенные в верхней части траверсой 3. Между стойками 2 размещен на подшипниках 4 винт 5, кинематически связанный с мотор-редуктором 6, На стойках 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения (от ходового винта) установлена каретка 7, На станине 1 в охлакдаемом кожухе 8 размещен ультразвуковол магнитострикционный преобразователь 9, снабженный элементом 10 акустической развязки (показан условно) и волноводом 11 с инструментом-контейнером 12, в котором размещены стальные шарики 13, например подшипниковые. На каретке 7 соосно с ультразвуковым преобразователем 9 и инстру 10 15 20 25 30 Зэ 40 45 50 тированной структуры передаточных звеньев(шариков). В этом положении каретка 7 фиксируется зажимным устройством. Включают мотор-гидронасос 25 для прокачки жидкости и производят упрочнение, 2 ил. ментом-контейнером 12 установлен второй ультразвуковой ферритовый преобразователь 14 крутильных колебаний. Корпус преобразователя цилиндрической формы усилен дополнительным элементом 15 из конструкционной стали На преобразователе 14 в элементе 16связи с помощью резьбового соединения 17 закреплена державка-инструмент 18, выполненный заодно с плунжером 19, который выполняет функцию мастера-пуансона, Ультразвуковые крутильные колебания державки-инструмента 18 обеспечивают хорошие условия ее входа в шарики 13 до значения, соответствующего плотной упаковке шариков с натягом между собой, стенками инструмента-контейнера и поверхностью державки-инструмента ",8 с изделиями 20 и плунжером 19.Изделия 20 (коронки, мосты с коронками и литниковыми протезами) устанавливаются на штифтах-оправках 21 (фиг. 2), которые состоят из пружинящего элемента 22 в форме розетки, стопорной втулки 23 лз тефлона и подкимного винта 24,Установка снабжена гидростанцией, включающей мотор-гидронасос 25, редукциснный клапан 26, манометр 27 давленля, дроссели 28 и 29, встроенные в подводящие магистрали кожуха охлажеднля ультразвукового преобразователя 9 и контейнера 12, Входное и выходное отверстия контейнера закрыты решеткамл ЗО предотвращающими попадение шариков 13 в охлаждающую магистраль и нарушение их натяга в рабочем режиме упрочнения деталей 20. Преобразователь 14 охлаждается за счет конвективного теплообмена и защищен кожухом 31 с окнами 32.Кожух охлаждения преобразователя 9 и корпус контейнера 12 снабжены штуцерами, соединенными с нагнетающей и сливной магистралями и станиной-Гаком 1. На кронштейне 33 устансвлен динамометр 34, нажимнол шток которого служит упором в каретку 7 при настроечном ходе последней (настроечный режим). Ходовой винт 5 снабжен механизмом 35 ручной коррекции перемещения каретки 7 с преобразователем 14, Каретка 7 имеет зажимное устройство 36 снаправляющими стойками 2 для фиксацииее рабочего положения,Упрочнение осуществляется следующим образом.Контейнер 12 на 23 обьема заполняется шариками 13. На державке-инструменте 18закрепляются штифты-оправки 21 с изделия-ми 20, Включают ультразвуковые преобразователи 9 и 14, Вводят державку-инструмент 18в полость контейнера 12 до положения, покастрелка динамометра 34 не остановится напоказании 2,0,2,1 Н, Маховичком механизма35 ручной коррекции устанавливают окончательное нажимное усилие, соответствующеепороговому значению, при котором дальнейшее увеличении хода державки-инструмента 18 с плунжером 19 начинает резковозрастать и выходить за пороговый пределусилия, обеспечивающего необходимый идостаточный по величиче натяг, создающий 20плотно упаковнаную пространственно-ориентировочную структуру передаточныхзвеньев (шариков) как между собой, так и состенками контейнера 12, плунжера 19, державки-инструмента 18 и детали 20. В этом 25положении каретка 7 фиксируется зажимным устройством, Включают мотор-гидронасос 25 для прокачки жидкости ипроизводят упрочнение.По окончании упрочнения каретка 7 30снимается с фиксации зажимного устройства 36, отключается мотор-гидронасос 25 инажатием кнопки "Подача каретки вверх"державка-инструмент 18 с плунжером 19 идеталями 20 выводятся из инструмента-контейнера 12,Шарики, как промежуточное передающее звено, находящиеся в строго ориентированном состоянии, точно воспроизводят ход шариков, участвующих в деформационном процессе и получающих ультразвуковые колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Регулируя амплитуду и частоту ультразвуковых колебаний, можно обеспечивать равномерную толщину наклепанного слоя деталей любой формы стожности, получать регулярный топографический рельеф с разным соотношением сторон ячейки микросетки, т.е. декорированную поверхность, Прокачка под давлением охладаемой жидкости через образовавшиеся полости между шариками обеспечивает наилучшие условия охлаждения как деформирующих элементов, так и зоны поверхностного упрочнения детали.Формула изобретения Способ поверхностного упрочнения деталей, при котором ультразвуковые колебания накладывают на деталь, закрепленную на державке ультразвукового преобразователя и помещенную в контейнер с упрочняющими элементами - стальными шариками всредежидкости,отличающийся тем, что, с целью повышения качества эа счет создания равномерной толщины наклепанного слоя, между деталями и контейнером создают плотно упакованное расположение шариков с обьемно-контактным натягом, а ультразвуковые колебания на контейнер и державку накладывают во взаимно перпендикулярных направлениях, при этом через контейнер прокачивают жидкость под давлением.1620274 ггСоставитель В.ДрожаловаРедактор Т.Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид Заказ 4210 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101