Способ изготовления упругодемпфирующего элемента из материала мр

Изобретение относится к областиобработки металлов давттеттттем, в частности к способам ттрессовацил упруго"демпфцрующего элемента цз материалаИР (металлический аналог резины),Цеттью цзобретецил лвллетсл улучтое"нце прочностных ц упругих характеристик материала ИР.Па фиг, 1 изображена схема уста" Оновки дпл вцбропрессовацил упругодемц-.фирующего элемента (УДЭ) иэ материала ИР; на фцг. 2 - заготовка УДЭ изматериала ИР; ца фиг. 3 - сечеттиеА-Л ца фиг. 2; ца Фиг. 4 - УДЭ из ма териала ИР, полученный вибропресговаццем; ца фиг. 5 - УДЭ цз лтатетала ИР,полученный црессопанием ттрн равныхс тзттброттрессоваттием условиях,Способ изготовления упругодемп" 20фирующего элемента (УДЭ) из материала ИР эаключаетсл в следующем. Проволока цавиваетсл в спттралт 1,растягпваетсл с щагом, равным диаметру спирали, и укладываетсл и коврик. Затем коврик формируетсл в заготовку, эаправллетсл в гильзу прессформы, после чего в гильзу устанавливают пуансон, Пресс-форму помещают 30ца стол вибростенда при этом к одному из пуансонов прикладываетсл ста"тическая нагрузка, а к второму пуан"сану - перемеицал нагрузка, возбуждая его частотой, равной резонанснойчастоте колебаний стстетттт эаготовка 35гильза, В процессе прессовация час-,тоту воэбуждеция поддерживают равнойрезонансной частоте колебаний системы, ттзмецнл ее в соответствии с изменением резонансной частоты колебаний системы заготовка - гильза.При прессовацни заготовки ее плотность, а следовательно, и жесткостьнепрерывно увелттчттваютсл, С увеличением жссткостц увелцчиваетсл и резоцанснал частота системы заготовкагцльза, Частоту возбуждения вибростенда в процессе прессования увеличивают. Равенство резоттаттснойт частопл колебаний системы частоте возбуКдеция стопа контролируют по резкомусцижешго коэффициента третптл междуггытьзой и заготовкой, что выражалосьв опускании гильзы ца стол вибростенда. Прессовацце продолжатот до достижения требуемой конечной высоты Изаготовки. Затетт готовый УДЭ иэвлека"ют цз пресс-формы,П р и м е р. Для цзготовлецил бразцол проволока ЭИ"708 в количестве 0,022 т кг дгтаметрои 0,09 мм ттавттттапась в спираль д;таметром 0,9 мм, растягивалась с отагсм 0,9 мм ц укладывалась в коврик размером 475 ц 250 мм, Коврик формировалсл в заготовку диа" лтетротт 25 мм и тть 1 сотойт 190 мм. С целью определецил степени пропрессовки УЛЭ иэ материала ИР заготовка пре-, парировапась медными метками. Дпл этого метки крепились параллельно торцам заготовки с щагом 23,75 мм (шаг измерялся с помощью инструментального микроскопа).Для вибропрессовацця заготовки использовался вибростецд УВЭ О/5000, который содержит пресс-форму, состоящую из гильзы 1 ц пуансонов 2 и 3 и источник статической нагрузки, выполненный в виде винтового механизма, винт 4 которого жестко соединен с маховиком 5, а гайка б - через опорные стойки 7 - со столом вибро" стенда 8, Пуансон 2 опирается на стол 8 вибростенда, пуансон 3 - ца заготовку 9 УДЭ, а винт 4 - на пуансон 3. Заготовка УДЭ препарирована медными метками О.Заготовка 9 заправлялась в гильзу 1 (масса гильзы 1,97 кг), после чего в гильзу устанавливались пуансоны 2 и 3. Пресс-форма помещалась на стол электродицамического вибростенда УВЭ 10/5000 в соответствии со схемой, приведенной на фиг, 1. Гильза 1 силами трения, возникающими в результате воэдействил упругих сип заготовки 9 в радиальном направле. - нии, удерживалась на некоторой высоте относительно стола 8 вибростенда. Затем стол вибростенда возбукдалсл с амплитудой 0,6 мм. Частоту возбуждения стола 8 увеличивали постепенно, начиная с 20 Гц до тех пор, пока коэффициент трения между гильзойи заготовкой 9 не снижался до значения, при котором гильза под собственным весом це опускалась на стол вибро-. стенда (частота возбуждения, при которой цаблюдалось резкое сиикение коэффттцттеттта трения была равной резонансной частоте колебаций системыгильза - заготовка и составляла80 Гц), В этот момент к пуансону 3с помощью винтового механизма прик -ладывалось усилие прессования Р р,равцое 11500 Н. Усилие Рт 1, оцреде 1396369где с средцял плотность материала ИР участка УДЭ между(1-1) ц э. метками (1,27; нулевал и восьмал метки соответствуют торцам УДЭ);масса массива УДЭ между двумя метками;диаметр УДЭ;расстояние между (1-1)-ойи 1.-ой метками,50 вэ 2,82.г 55 д 2)5 см 111лллось по цзцестцой методике для способа изготовления УЛЭ) принятого вкачестве прототйпа, и контроэтировалось косвенным путем по дицацометручерез крутящий момент, прцкладываемый к ручке маховика 5. При прессовацээи заготовки 9 ее плотность и,следовательно, жесткость непрерывноувеличивались. С увеличением жесткости увеличивалась и резонансная час, тота системы гильза 1 - заготовка 9,.ЧаСтоту возбуждения вибростенда впроцессе прессовация увеличивали всоответствии с увеличением резонансной частоты колебаний системы, а ра"венства резонансной частоты колебаний системы частоте возбуждения сто-ла 8 контролировали по резкому снижению коэффициента трения между гильзой и заготовкой, Снижение коэффициента трения выражалось в опускании гильзы 1 на стол 8 вибростеээда (подъем гильзы в исходное. положение осуществлялся вручную). Нрессование продолжалось до достижецил высоты (Н ) УДЭ в сжатом между пуансонами 2 и 3 состоянии, равном 20 мм. Затем готовый УДЭ извлекайся иэ пресс-формы.30С целью оценки степеээи пропрес" совки УДЭ и величины его упругого Восстаиовленээя производился замер и сравнение расстояний между метками 10. Для получения сравнительных данных параллельно производилось прес- сование однотипных УДЭ по известному "способу при прочих равных с вибропрессоваээием условиях. Данные ио замеру высоты УДЭ в свободном состоянии и расстояэ 1 ий между метками приведеныв табл. 1.Расчет средних плотностей материала МР на участке УДЭ между метками производился по формуле454 пэ ) ьл, е ) Р 1 смГсэ 7 ДЬ, Расчет средней плотности материала МР всето УДЭ производился по фор- муле 4 МГ/смз,цДН )с де )маис)- наибольшее и наименьшеезначецил плотностей ма-.териала МР участков УДЭмежду метками 1 69-1 06К = - в1007 = 43 7% и 1,44 1 5-1 2К = - в -"-1007 = 22 47. 1,34,Таким образом, в результате при" мецения предлагаемого способа равно" мерность распределения плотности материала ИР по высоте УДЭ увеличилась в К 437" 2 разаК 22,4 Затем сравНивались величины от-, носительных упругих восстановлений для УДЭ по известному ц предлагаемому способам ЬН 11 с НнНс Нс где д 11/оН относительное упругое восстановление УДЭ;абсолютное упругое восстановление УДЭ;20 мм - высота УДЭ в сжатом между пуансонами состоянии. 32" 200 37532 ) ) дЙ 34 4"200,419.34,4 где М=8 ш=22,6 г - масса УДЭ;Нс - высота УДЭ в свободном состоянии.Данные по расчету средней плотнос"ти материала МР УДЭ и средних плот"ностей материала МР на отдельныхучастках УДЭ между метками приведеныв табл, 2,Неравномерность распределенияплотности материала МР по высоте УДЭоценивалась критериемЮникс ОманФК =----- 1007.,Рс= 1( ) -11100%=287 1 20 1,06 и 11,УХ 11,72,4 287.,Таблица 1 Расстояния между метками УДЭ,в свободной состоянии, ммВысота УДЭв снободПроцесс находящегося ном состоянин, мм Прессова"ееие 3,4 3,8 4,0 4,3 4,5 4,8 5,1 5,4 32 Вибропрессование 3,8 4,0 4,1 4,2 4,4 4,5 4,6 4,8 34,4 Следовательно, отцосцтельцге упругое еЕосстаееонление УЛЭ, полученнсго предлагаемым способом ца вьппе, чем УДЭ, полученного известцым 10способом Повышение относительногоупругого восстановления УДЭ на 11,У%Поэноляет улучшить его виброэащнтные свойства Далее сравнивались величины услонных пределов прочности УДЭ, полученных по известному и предлагаемому способам. 20Известно, что условный предел прочности УДЭ нэ материала ИР определяется по формуле 6 =0,65 10 Ь ( в в ) (11 2- )25 где 6 = 100 кг/мме - предел текучести материалапроволоки;Рз =0,242 г/см " плотность эаготовки УДЭ;р, =0,327 г/см, - плотность витка спирали,Наеп ееньшая плотность УДЭ принимается в качестве расчетной в связи с тем, что области УДЭ с наименьшей плотностью, обладая наименьшей прочностью, определяют ресурс УДЭ н це лом, в первую очередь подвергаясь разрушеппо ои с и Яани г(100% =- 1-110%- я Гмчц О Иэ приведенного расеета следует, что прочность УЛЭ, получеццого предлагаемым способом, ца 28% вьнпе полученного известным способом. Формула изобретения Способ изготовления упругодемпфирующего элемента из материала ИР, заключаеощийся в навивке проволочной спирали, растяжении спирали с шагом, равным ее диаметру, укладке спирали в коврик, формировании заготовки, закреплении заготовки н гильзу прессформы между двумя пуансонами, прило" женин к пуансонам статической и переменной нагрузок н прессовации заготовки до размеров готового упруго" демпфнрующего элемента, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения прочностных и упругих характеристик упругодемпфирующего элемента за счет повышения равееомерности распределения плотности материала МР по высоте элемента, в процессе прессо" вания частоту переменной нагрузки поддерживают равной резонансной час" тоте колебаний системы гильза-заго" тонка, изменяя ее н соответствии с изменением последней, причем момент достижения системой резонансной час" тоты определяют по перемещению гиль" эы пресс-формы относительно заготовки е,Прессона- ние 1 фЬ 9 1 в 51 1 ю 44 134 1 ю 28 1 ю 20 1 ю 13 1 в 06 1 ф 44 Вибропрес"сование 1 ф 50 144 1 )40 1 ю 37 1131 1 ф 28 1 ю 25 120 1 е 34 Средние плотности материала ИР на отдельных участках УДЭ между метками, г/смСредняя плотность материала МР УБЭ, г/см3