Сборная прошивка

Сфез Соаетскик Сфцналнстическнх Республик(22) Заявлено 190679 (21) 2780504/25-08 с присоединением заявки Йо В 23 О 43/02//В 06 В 3/00 ГосударствеииыЯ комитет СССР ио делам изобретеииЯ и открытиЯ/ Дата опубликования описания 231081(54) СБОРНАЯ ПРОШИВКА котором установлены один или несколько деформирующих элементов,выполненных в виде тарельчатыхпружин, свободно установленных наоправке и импульсно сжимаемых упорным кольцом, жестко соединенным спомощью штифта со штоком, расположенным внутри оправки, Шток приво О дится в колебательное движение в осе.вом направлении, деформирующие тарельчатые элементы сжимаются, увеличивая свой наружный диаметр, чемдостигается импульсное воздействиена обрабатываемую поверхность (1.Известна также ультразвуковая.протяжка (прошивка), состоящая изстержня, на котором размещены деФормирующие элементы и дистанционные втулки, разделяющие деформирующие2 О элементы. часть."деформирующих элементов установлена на стержне с воз.можностью перемещения вдоль оси про,тяжки. Деформирующие элементы, имеющиевозможность перемещения вдоль осипротяжки, чередуются с неподвижнозакрепленными 2) .Недостатком протяжки являются зна"чительные потери.на торцах деформирующих элементов и дистанционных ЗО втулок. Изобретение относится к электрофизинеским и электрохимическим методам обработки и, в частности, касается инструмента для ультразвуковойпротяжки и прошивки,Для обработки отверстий используются две разновидности инструментов, имеющих поступательное рабочеедвижение: протяжки и прошивки; протяжки протягиваются через обрабатываемое отверстие детали, а прошивкипроталкиваются через него. В последнем случае нагрузка прилагается копорному торцу прошивки.Известны опорные деФормирующие,прошивки и протяжки, состоящие изстержня, на котором неподвижно закреплены деформирующие элементы,разделенные дистанционными втулками.Недостатком таких инструментовявляется то, что они не могут бытьприменены для обработки с наложени ем на инструмент продольных ультразвуковых колебаний из-за значительных потерь в местах соединений де-формирующих элементов с дистанционными втулками.Известна протяжка для обработкиотверстий с наложением колебаний,состоящая иэ стержн (оправки), йа В.В. Морозов, В.А.Антонов, Э.К. Посвятенко, Ю;Ф. Бусад.,.В,В. Бучинский, Б,В. Погорелый и О.А. Анпилогрв.- .:.;Тч."и, Институт сверхтвердых материалов АН Украинской, С(,Кроме того для уменьшения отражения ультразвуковых колебаний участками торцов, где имеются зазоры между торцами деформирующих элементов и дистанционных втулок, торцы деформирующих элементов и дистанционных 5 втулок необходимо притирать друг к дРугу, что увеличивает трудоемкость изготовления протяжек.Целью изобретения является снижение трудоемкости и увеличение производительности обработки.Поставленная цель достигается тем, что в сборной прошивке, включающей стержень и размещенные на нем в пучности смещений деформирующие элементы, разделенные дистанционн ,и втулками15 и контактирующие с ними периферийной частью поверхности торцов, переднюю направляющую и зажимные элементы, между торцами деформирующих элементов и дистанционных втулок установлены 20 шайбы тарельчатой формы из пластичного материала, обращенные меньшими основаниями от передней направляющей причем наружный диаметр. каждой из шайб составляет 0,8-0,95 наружного диаметра дистанционной втулки. Боковые поверхности шайб тарельчатой формы могут быть образованы кривыми второго порядка или другими сложными кривыми. Однако .технологически наиболее просто боковые поверхности шайб выполнять в виде усеченных конусов, имеющих общее большее основание. Для обеспечения надежного контакта боковых поверхностей шайб с торцами дистанционных втулок и рабочих элемен-З тов в процессе сборки и эксйлуатации прошивок при минимальных потерях энергии в шайбах предпочтительно угол,конусности наружного конуса шайбы тарельчатой формы выполнять меньше угла 40 кояусности внутреннего конуса на величину, определяемую зависимостьюЧ . 2-Б)мш8 2 3 2э-д где 9- угол конусности наружного ко, нуса шайбы;угол конусности внутреннегоконуса шайбы;Р - наружный диаметр шайбы, мм;б - диаметр отверстия шайбы, мм.Оснащение прошивки шайбами тарельчатой формы,располагаемыми между торцами деформирующих элементов и дистанционных втулок,изготовленных из пластичного материала, позволяет снизить трудоемкость изготовления прошивки, так аак отпадает необходимость в притирке торцов дистанционных втулок и деформирующих элементов. Все неточности изготовления торцов заполняются пластичным металлом шайбы при затяжке бО деформирующих элементов и дистанционных втулок на стержне прошивки зажим- ными элементами, Одновременно уменьшаются потери энергии колебаний за счет исключения зазоров между торца ми деформирующих элементов и дистанционных втулок. для того, чтобы при затяжке деформировались только шайбы, твердость материала шайб должна быть не менее, чем в 1,3 раза ниже твердости материала дистанционных втулок. Если соотношение твердостей меньше 1,3, то при затяжке рабочих элементов и дистанционных втулок на стержне вначале будут деформироваться шайбы. Но так как материал щайбы упрочняется, то его твердость достигает твердости материала дистанционных втулок, что приводит к их деформированию. При соотношении твердостей дистанционных втулок и шайб более 1,3 этого наблюдаться не будет. Выполнение наружного диаметра шайбы тарельчатой формы до 0,95 наружного диаметра дистанционной втулки исключает разрушение кромок деформирующих элементов при их затяжке на стержне, уменьшает потери энергии. При отношении этих диаметров, превышающем 0,95, ширина пояска на торце деформирующего элемента оказывается недостаточной для защиты кромки от разрушения. При наружном диаметре шайбы, меньшем 0,8 наружного диаметра дистанционной втулки, резко увеличится трудоемкость изготовления протяжки из-за необходимости притирки контактирующих поясков торцов деформирующего элемента и дистанционной втулки.Трудоемкость изготовления щайб с боковыми поверхностями, образованными усеченными конусами, наименьшая по сравнению с другими видами кривых, образующих эти поверхности. Толщина шайб 1-3 мм.На чертеже изображен один из вариантов прошивки общий вид.Прошивка состоит из стержня (оправки) 1 , на котором размещены дефОрмирующие элементы 2 и 3, разделенные дистанционной втулкой 4. Между торцами деформирующих элементов 2 и 3, дистанционной втулкой 4, передней направляющей 5 и буртом стержня 1 установлены шайбы 6-9 из пластичного материала, например из меди. Стержень 1 и передняя направляющая 5 изготовлены из одного материала, например из стали Х 18 Н 10 Т. Деформирующие элементы 2 и 3, дистанционная втулка 4 и тарельчатые шайбы 6-9 зажаты на стержне 1 передней направляющей 5 и контргайкой 10. Боковые поверхности шайб 6-9 образованы усеченными конусами, которые имеют общие большие основания и обра- щены меньшими основаниями от передней направляющей 5 и контактируют без зазора с торцом бурта 11, опорными торцами 12 и противоположными опорными торцами 13 деформирующих элементов и торцами 14 дистанционной втулки 4 и торцом 15 передней направляющей.Наружные диаметры 0 шайб меньше наружного диаметра О дистанционной втулки на двойную ширину пояскашириной К. На ширине этого пояска обеспечивается непосредственный контакт торца бурта 11 стержня 1 с опорным торцом 12 деформирующего эле.мента 2, противоположного опорному торцу деформирующего элемента 2 с торцом дистанционной втулки 4 и т.д. ,Это предохраняет острые кромки твердосплавных деформирующих элементов от выкрашивания, Опорные торцы 12 твердосплавных деформирующих элементов 2 и 3, изготовленных, например, из сплава ВК 15, образованы усеченным конусом с углом конусности 9, равным 90-170 О. Этот торец контактирует на ширине пояскас торцом бурта стержня 1 или дистанционной втулки 4. Ос тальная поверхность торца 11 бурта стержня 1 или торца 14 дистанционной втулки 4 выполнена в виде усеченного конуса с углом конусности, которая меньше угла Ч 1 на величину, оп ределяемую приведенной ранее зависимостью. Пространство между этими конусами заполнено материалом шайб б и 8. Противоположные опорные торцы деформирующих элементов образованы двУМя усеченными конусами: первый - с угломо конусности Ф 9, равным 90-170 и второй - с углом конусности 9, связанный с углом 9 з данной ранее зависимостью. Второй конус контактирует с торцом дистанционной втулки 4 или передней направляющей 5. Между противоположным опорным торцами 13 деформирующих элементов 2 и 3 и торцом 15 передней направляющей 5 или дистанционной втулки 4 расположены шайбы 7 и 9.Собирают прошивку следующим образом.На стержень 1 прошивку устанавливают шайбу б, которая изготовлена так, 40 что диаметр ее отверстия несколько больше диаметра стержня, угол большего конуса несколько больше угла Ф а угол меньшего конуса несколько меньше угла Чг . Затем на стержень 1 45 устанавливают деформирующий элемент 2 и шайбу 7, аналогичную шайбе б, и т.д. После установки шайбы 9 производят затяжку на стержне 1 деформирующих элементов 2 и 3, дистанци О онной втулки 4 и шайб 6-9 переднейнаправляющей 5, Затяжку производят до тех пор, пока.не исчезнут зазорына наружной поверхности прошивки между торцами деформирующих элементов 152 и 3, буртом стержня 1, дистанционнойвтулкой 4 и передней направляющей 5. В процессе затяжки происходит деформирование шайб 6-9, так как твердостьматериала их не менее, чем в 1,3 разаниже твердости материала стержня 1, 60 дистанционной втулки 4 и направляющей 5, металл шайб течет в направлении стержня прошивкиРаботает прошивка следующим образ.ом. 65 Сборная прошивка при помощи резьбовой шпильки подсоединяется торцом16 к концентратору ультразвуковыхколебаний преобразователя (не показан)и на нее подаются колебания.Практика изготовления твердосплавных деформирующих элементов с торцамиконической формы показала, что трудоемкость притирки торцов деформирующихэлементов и дистанционных втулокпримерно равна трудоемкости их иэготовления. Так, например, трудоемкостьизготовления твердосплавного деформирующего элемента с наружным диаметром32 мм составляет 3,5 ч, а трудоемкость притирки их конических торцови торцов дистанционных втулок - 33,5 ч, т.е. равна трудоемкости их изготовления. Поэтому основным преимуществом прошивки является то, чтотрудоемкость изготовления ее снижается в 1,5-2 раза, так как отпадает необходимость в притирке торцов деформирующих элементов, дистанционныхвтулок, передней направляющей и буртастержня прошивки. Кроме того, из-заотсутствия зазоров между торцамирабочих элементов и дистанционных вту"лок значительно уменьшаются потериэнергии, что повышает эффективностьобработки,Применение прошивки позволяет снизить на 40-70 остаточные напряженияв стенке детали. Значительное снижениеостаточных напряжений при обработкетакой прошивкой позволит использоватьвысокопроизводительный процесс дефор,мирующего протягивания для обработки,деталей, подлежащих длительному срокухранения, а также;деталей точной оптики.Формула изобретения1. Сборная прошивка для ультразвуковой обработки, содержащая стерженьс деформирующими элементами, размещен-,ными в пучности смещений и разделенными дистанционными втулками, переднююнаправляющую и зажимные элементы, о т- .л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюуменьшения трудоемкости изготовленияи увеличения производительности обработки, прошивка снабжена шайбами тарельчатой формы из пластичного материала, установленными между торцамидеформирующих элементов и дистанционных втулок и обращенными меньшим основанием от передней направляющей,2. Прошивка по п.1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что наружнйй диаметршайб составляет 0,8-0,95 наружногоциаметра дистанционной втулки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 671947, кл. В 23 Р 43/02, 19782. Авторское свидетельство СССРро заявке 9 2698859/08, 20,12.78, ./5 илиал ППП фПатент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 9ВНИИПИ Рпо делам13035, Мо Тираж 1151ударственногоизобретений ива, Ж, Рауш омитета Сткрытийкая наб.,