Устройство для поверхностного пластического деформирования деталей

 

Изобретение относится к холодной обработке металлов и сплавов поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для восстановления размерной точности изношенных деталей с одновременным упрочнением их поверхностного слоя. Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является обеспечение перераспределения материала в поверхностном слое детали, увеличение высоты формируемого рельефа и расширение диапазона восстанавливаемых размеров. Поставленная задача решается за счет изменения конструкции деформирующего элемента и закрепления его в направляющих втулках, что приводит к повышению силы удара из-за увеличения массы подвижных частей инструмента. В устройстве для поверхностного пластического деформирования, содержащем сепаратор, обойму, направляющие втулки с деформирующими элементами и буфер, согласно изобретению деформирующие элементы выполнены в виде бойков, имеющих коническую рабочую поверхность со скругленной вершиной, и закреплены в направляющих втулках через демпфирующие элементы. Такая конструкция устройства позволяет получать большие значения высоты неровностей, регулярный микрорельеф и высокую степень упрочнения. Соединение деформирующих элементов с направляющими втулками позволяет увеличить массу подвижных частей инструмента, а демпфирующие элементы гасят возникающие собственные колебания деформирующих элементов, негативно влияющих на качество формируемого рельефа. 1 ил.

Изобретение относится к холодной обработке металлов и сплавов поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для восстановления размерной точности изношенных деталей с одновременным упрочнением их поверхностного слоя.

Известны устройства, содержащие сепаратор, корпус-обойму со свободно установленными деформирующими элементами (шарами). (М.А. Елизаветин, Э.А. Сатель. Технологические способы повышения долговечности машин.- М., 1969, рис. 99,100, с. 248-250). С помощью данного устройства возможно восстановление размера заготовки на 3-5 мкм.

Известно также устройство для наклепа деталей (авт. св. СССР N 530783, кл. В 24 В 39/04 1975 г.), содержащее сепаратор, обойму, в которой расположена под углом направляющая втулка с деформирующими элементами и упор.

Технологические возможности восстановления размерной точности данным устройством зависят от большого количества факторов и прежде всего от его конструктивных особенностей. Известно, что высота формируемого рельефа на поверхности детали зависит от геометрии деформирующего элемента и силы удара, которая в свою очередь связана с массой деформирующего элемента.

Одним из недостатков данных устройств является достаточно узкий интервал восстанавливаемых размеров деталей.

В устройствах-аналогах деформирующий элемент выполнен в виде шара. Увеличить массу элемента такой формы возможно за счет увеличения радиуса. Однако увеличение радиуса шара вызывает сглаживание исходных неровностей.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение перераспределения материала в поверхностном слое детали, увеличение высоты формируемого рельефа и расширение диапазона восстанавливаемых размеров.

Поставленная задача решается за счет изменения конструкции деформирующего элемента, закрепления его в направляющих втулках, что приводит к повышению силы удара из-за увеличения массы подвижных частей инструмента.

В предлагаемом устройстве для поверхностного пластического деформирования, содержащем сепаратор, обойму, направляющие втулки с деформирующими элементами, буфер и демпфирующие элементы, согласно изобретению деформирующие элементы выполнены в виде бойков с конической рабочей поверхностью и скругленной вершиной, направляющие втулки установлены в обойме с возможностью возвратно-поступательного движения относительно обоймы, а деформирующие элементы закреплены в направляющих втулках посредством демпфирующих элементов. Такая конструкция устройства позволяет получать большие значения высоты неровностей, регулярный микрорельеф и высокую степень упрочнения. Соединение деформирующих элементов с направляющими втулками позволяет увеличить массу подвижных частей инструмента, а демпфирующие элементы гасят возникающие собственные колебания деформирующих элементов, негативно влияющих на качество формируемого рельефа.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из обоймы 1, к которой прикреплен сепаратор 2, деформирующие элементы 3 закреплены в направляющих втулках 4 посредством демпфирующих элементов 5 и гаек 6. Ход направляющих втулок 4 ограничивают буферы 7.

Устройство работает следующим образом. Обойме 1 с сепаратором 2 сообщается вращательное движение, и инструмент подводится к детали на величину необходимого натяга. Деформирующий элемент 3, закрепленный в направляющей втулке 4 посредством демпфирующего элемента 5 и гайки 6, под действием центробежной силы ударяет по поверхности детали. После нанесения удара деформирующим элементом 3 направляющая втулка 4 совершает возвратно-поступательное движение в корпусе обоймы от периферии инструмента к буферу 7, и цикл повторяется.

Формула изобретения

Устройство для поверхностного пластического деформирования деталей, содержащее сепаратор, обойму, направляющие втулки с деформирующими элементами, буфер и демпфирующие элементы, отличающееся тем, что деформирующие элементы выполнены в виде бойков с конической рабочей поверхностью и скругленной вершиной, направляющие втулки установлены в обойме с возможностью возвратно-поступательного движения относительно обоймы, а деформирующие элементы закреплены в направляющих втулках посредством демпфирующих элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1