Способ деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания - редуцирования поверхностей и устройство для его осуществления

 

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: обработку осуществляют путем равномерного гидродинамического дросселирования смазывающе-охлаждающей технологической среды через контактные зоны. Стабилизацию режима дросселирования осуществляют за счет регулярного микрорельефа на контактных поверхностях инструмента. Представлены варианты устройств для осуществления описанного способа. В первом варианте устройство содержит базирующий элемент, обойму с фильерами и полость для технологической смазывающей среды. Стабилизатор равномерности режима дросселирования выполнен в виде регулярного микрорельефа, на контактных поверхностях фильер. Во втором варианте устройство содержит базирующий элемент, внутри которого выполнена полость для размещения технологической смазывающей среды, закрепляющий элемент в виде обоймы с фиксирующей конической поверхностью и стабилизатор равномерности режима дросселирования в виде микрорельефа на контактных поверхностях базирующего элемента и рабочих поверхностях элемента прошивки. 1 з.п. ф-лы, 3ил.

Изобретение относится к области отделочно-упрочняющей и формообразующей обработки, конкретно к способам деформирующе-режуще-выглаживающего (Д-Р-В) прошивания-редуцирования поверхностей, и устройствам для его осуществления.

Известен способ (Д-Р-В) прошивания и редуцирования поверхностей с нестабильным режимом контактного взаимодействия шероховатых поверхностей заготовки и рабочих элементов инструмента вследствие нерегулярности микрорельефа рабочих поверхностей инструмента.

Указанный способ характеризуется невысоким качеством обработки и стойкости рабочих элементов инструмента.

Наиболее близким по технической сущности является способ (Д-Р-В) прошивания и редуцирования цилиндрических поверхностен путем равномерного гидродинамического дросселирования технологической смазочно-охлаждающей технологической среды(СОТС) через контактную зону шероховатых поверхностей заготовки и рабочих элементов обрабатывающего инструмента [2] Вследствие нерегулярности микрорельефа контактных поверхностей рабочих элементов инструмента и отсутствия дросселирования (СОТС) через контактную зону шероховатых поверхностей заготовки и установочных элементов базирующего приспособления, данный способ характеризуется невысокими размерно-геометрической точностью, качеством и параметрами физико-механического состояния поверхностного слоя заготовки, а также требует более высоких энергосиловых затрат и расхода инструмента.

Задачей изобретения является повышение качества обработки и стойкости инструмента.

Эта задача решается благодаря тому, что в способе (Д-Р-В) прошивания и редуцирования поверхностей путем равномерного гидродинамического дросселирования технологической смазки (СОТС) через контактные зоны в качестве стабилизатора равномерности режима дросселирования применяется регулярный микрорельеф (РМР) и устройство для осуществления способа (Д-Р-В) редуцирования наружных поверхностей, содержащее базирующий элемент, обойму с фильерами и полостью для размещения технологической смазки (СОТС) и стабилизатор равномерности режима дросселирования.

Стабилизатор равномерности режима дросселирования выполнен в виде регулярного микрорельефа (РМР) контактных поверхностей фильер и контактных поверхностей "заготовка-базирующий элемент". В нижней части обоймы расположен выталкиватель для удаления обработанной заготовки.

Устройство для осуществления способа (Д-Р-В) прошивания внутренних поверхностей содержит базирующий элемент, внутри которого расположена полость для размещения технологической смазки (СОТС), прошивку и стабилизатор равномерности режима дросселирования. Стабилизатор равномерности режима дросселирования выполнен в виде РМР на контактных поверхностях базирующего элемента и рабочих элементах прошивки, а закрепляющий элемент выполнен в виде охватывающей обоймы с конической поверхностью.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа (Д-Р-В) редуцирования наружных поверхностей деталей типа "Полые цилиндры". На фиг.2 изображено устройство базирующего элемента при обработке наружных поверхностей деталей типа "Валы". На фиг. 3 представлено устройство для осуществления способа (Д-Р-В) прошивания внутренних поверхностей.

Устройство для осуществления способа (Д-Р-В) редуцирования наружных поверхностей деталей класса " полые цилиндры" (фиг. 1 ) состоит из гидропресса (не показан), обоймы 1 с полостью 2 для размещения технологической смазки (СОТС), рабочих элементов-фильер 3 и 4, крышки 5, базирующего элемента 6, на опорном торце которого выполнен регулярный микрорельеф 7. В нижней обойме расположен выталкиватель 8, плунжер 9, уплотнительные устройства 10 и 11. Гидроцилиндр перемещения выталкивателя (не показан) работает синхронно с гидропрессом.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии выталкиватель 8 находится в верхнем положении. Обрабатываемая заготовка 12 посредством манипулятора (не показан) автоматически устанавливается своим отверстием на базирующий элемент 6 и закрепляется на нем с помощью шариковых фиксаторов 13. Рабочий цикл включает предварительное заполнение полости технологической смазкой (СОТС). При рабочем ходе гидропресса с базирующим элементом и заготовкой 12 рабочие поверхности фильеры 3 герметизируют указанные полости с одновременным созданием в них гидродинамического давления и дросселирования СОТС по каналам регулярного микрорельефа на контактных поверхностях инструмента (фильер 3 и 4 ) и опорном торце 7 базирующего элемента 6. Тем самым в контактных зонах "Заготовка-прошивка" и "Заготовка-приспособление" реализуется более благоприятный и чисто жидкостной режим трения. В крайней точке рабочего хода автоматически происходит останов и обратное перемещение базирующего элемента 6 с заготовкой 12 и выталкивателя 8 вверх для дальнейшего удаления обработанной заготовки манипулятором и последующей установки следующей. В результате этого реализуется более благоприятный чисто жидкостной режим трения, который увеличивает стойкость инструмента, улучшает обрабатываемость заготовки, а также повышает качество обработанной поверхности и полностью устраняет адгезию.

Базирование и закрепление обрабатываемой заготовки 14 (фиг. 2) класса "вал" осуществляется с помощью базирующего элемента 15 с плавающим центром 16 и выталкивателя 17 с плавающим центром 16. Реализация способа (Д-Р-В) редуцирования заготовки данного класса аналогична предыдущему.

Устройство для осуществления способа (Д-Р-В) прошивания внутренних поверхностей (фиг. 3) включает базирующий элемент 18 с установочной поверхностью 19, закрепляющего элемента (охватывающей обоймы) 20, прошивки 21 с нанесенным регулярным микрорельефом и заготовки. В теле базирующего элемента 18 выполнена полость 22 для размещения запаса смазывающе-охлаждающей технологической среды (СОТС). Радиальными и вертикальными каналами 23 и 24 полость 22 сообщается с установочной плоскостью 19 с выполненным регулярным микрорельефом.

Устройство работает следующим образом. В начале рабочего цикла осуществляется автоматический установ заготовки 25 опорно-выходным торцом по поверхности 19, закрепление ее и прижим охватывающей обоймой 20. После базирования начинается рабочий ход. При рабочем ходе прошивки 21 выглаживающие ленточки ее рабочих элементов герметизируют указанные полости с одновременным созданием в них гидродинамического давления и последующим дросселированием СОТС по каналам регулярного микрорельефа на контактных поверхностях рабочих элементов прошивки 21 и установочной поверхности 19 базирующего элемента 18. В результате этого в контактных зонах "заготовка-прошивка", "заготовка-приспособление" реализуется более благоприятный режим чисто жидкостного граничного трения, увеличивающий стойкость инструмента, повышающий качество поверхностного слоя отверстия и геометрическую точность отклонения профиля продольного сечения, улучшающий обрабатываемость материала заготовки, шероховатости и параметры ее физико-механического состояния. Последнее обстоятельство объясняется целенаправленным увеличением жесткости входного торца заготовки и уменьшением реактивных сил трения, а следовательно, и радиальной жесткости на ее опорно-выходном торце, а также существенным уменьшением вероятности адгезии на рабочих элементах прошивки. Рабочий ход заканчивается выходом прошивки при ее обратном ходе, раскреплением и удалением посредством манипулятора (не показан) обработанной заготовки для последующей установки другой.

Формула изобретения

1. Способ деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания-редуцирования поверхностей путем гидродинамического дросселирования смазочно-охлаждающей технологической среды через контактные зоны инструмента и обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что режим гидродинамического дросселирования стабилизируют, при этом в качестве стабилизатора режима дросселирования используют регулярный микрорельеф контактируемого с обрабатываемой поверхностью инструмента.

2. Устройство для деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания-редуцирования поверхностей, содержащее обойму с полостью для смазочно-охлаждающей технологической среды, размещенный в обойме формообразующий инструмент и смонтированный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно обоймы базирующий элемент, отличающееся тем, что формообразующий инструмент снабжен элементами стабилизации равномерности режима дросселирования технологической смазки в виде регулярного микрорельефа на его рабочей поверхности.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными элементами стабилизации равномерности режима дросселирования технологической смазки в виде регулярного микрорельефа на контактных с обрабатываемым изделием поверхностях базирующего элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3