Способ упрочнения деталей с выступами

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,903071 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 11.06.80 (21) 2939213/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. К .

В 23 P 25/00

В 21 К 1/30

С 21 D 7/02

Геаударетееннмй кемвтет (23) Приоритет—

СССР по делам кэебретеннй и аткрыткй (53) УДК 621.833 (088.8) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.82

В. С. Гуревич, Г. А. Журавлев, А. И. Рагрин, В и .А. С. Трипалин (72) Авторы изобретения

Ростовский ордена Трудового Красного Знам государственный университет (7l) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЛ С ВЫСТУПАМИ

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для упрочнения деталей с выступами, воспринимающими рабочую нагрузку при эксплуатации детали, например деталей типа зубчатых колес.

Известен способ упрочнения деталей с З выступами, заключающийся в том, что выступ подвергают объемному .пластическому деформированию изгибом и одновременно поверхностному пластическому деформированию в зоне опасного сечения, регулируя величину технологической нагрузки в процессе деформирования (1).

Недостатком известного способа является невысокое качество деталей после их упрочнения заданного ввиду сложности поддержания заданного уровня технологической нагрузки в зависимости от величины пластической деформации выступа при изгибе.

Целью изобретения является повышение качества упрочняемых деталей.

Эта цель достигается тем, что в способе щ упрочнения деталей с выступами, заключающемся в том, что выступ подвергают объемному пластическому деформированию из2 гибом и одновременно поверхностному плас тическому деформ и ров анию в зоне опасного сечения, регулируя величину технологической нагрузки, в процессе пластического деформирования регистрируют сигналы акустической эмиссии, возникающей при пластическом течении материала детали в упроч няемой зоне, а реэ.улирование величины технологической нагрузки производят в за висимости от изменения интенсивности сиг налов акустической эмиссии.

Такое решение позволяет повысить эффективность и качество упрочнения деталей за счет регулирования величины технологической нагрузки, соответствующей созданию требуемых физико-механических свойств материала — достижению им. предела текучести в наиболее опасной зоне концентрации напряжений — зоне опасного сечения выступа. Изменение свойств упрочняющего материала под действием технологической нагрузки отвечает соответствующему изменению таких параметров акустической эмиссии (АЭ) как амплитуда импульсов и интенсивность потока импульсов.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа упрочнения с

903071 системой регулирования; на фиг. 2 — диаграммы зависимости интенсивности акустической эмиссии N и ее амплитуды А на выходе преобразователя от времени.

Система регулирования представлена принципиальной блок-схемой и может иметь исполнение каждого из блоков с различными вариантами.

Способ осуществляется следующим образом.

Упрочняемое зубчатое колесо 1 закрепляют на шпинделе станка для упрочнения.

Затем на колесо устанавливают датчик 2, который подключен к системе регулирования технологической нагрузки Р, подводят упрочняющий инструмент 3 во впадину меж ду смежными зубьями 4 и 5 и включают силовой привод 6. Одновременно с воздействием инструмента на упрочняемую поверхность регистрируют сигналы акустической эмиссии, которые изменяются от величины нагрузки.

Величину технологической -нагрузки, при которой производят упрочнение, выбирают в зависимости от изменения интенсивности сигналов акустической эмиссии при течении материала в упрочняемой зоне, Под действием такой нагрузки инструмент 3 упрочняет зубья 4 и 5 объемным пластическим деформированием изгибом. Нагрузку упрочнения поддерживают на уровне величины, вызывающей интенсивность сигналов акустической эмиссии, соответствующую пластическому течению материала в упрочняемой зоне.

С целью выбора и поддержания необходимой величины нагрузки для упрочнения датчик 2 фиксирует увеличение итенсивности АЭ, соответствующее изменению свойств упрочняемого материала, преобразованные сигналы АЭ усиливаются блоком усилителя

7 и поступают в анализатор сигналов 8, где происходит их сравнительная оценка, по уровню их рассогласования вырабатывается сигнал управления, поступающий в блок управления силовым приводом 9, при водящим в действие механизмы силового привода 6.

На фиг. 2 показаны зависимости интенсивности акустической эмиссии N (кривая 1) и среднего значения ее амплитуды А (кривая 2) от времени плюс полученные на выходе преобразователя АП вЂ” 12ЭРТУг при деформировании зубьев зубчатого колеса технологической нагрузкой P. Заштрихован ный участок скачкообразного роста параметров АЭ соответствует пластическому течению материала зубьев в упрочняемой зоне.

Конкретный пример реализации предлагаемого способа показан для зубчатого колеса, изготовленного из конструкционной стали 45(ГОСТ 1050 — 60) следующего химического состава, %: С =. 0,48; Si = 0,17;

MU = 0,75 и механическими свойствами после нормализации: 6в = 51 кгс/мм2;бт =

= 36 кгс/мм; НВ = 197 ед. со следующими геометрическими характеристиками число зубьев Z = 32, модуль m = 4 мм, ширина венца Ь = 20 мм. При упрочнении щ зубьев под технологической нагрузкой з

P = 1,75 10 кгс/ интенсивность потока импульсов АЭ, соответствующая течению материала в упрочняемой зоне, находилась на уровне N = 1,75 10 ммл/сек, а величина амплитуды импульсов АЭ составляла А = 8 мкв, что позволило стабильно поддерживать в силовом гидроприводе установки технологическую нагрузку Р в диапазоне P = 1.75 + 0,25 10З кгс, соответствующему оптимальному режиму упрочzd нения.

Применение предлагаемого способа в производственных условиях позволит повысить эффективность и качество упрочнения деталей, улучшить и упростить процесс техп нологии упрочнения за счет параллельного выполнения функций контроля изделий, режимов нагружения и упрочняющего инструмента.

Формула изобретения

Способ упрочнения деталей с выступами, заключающийся в том, что выступ под вергают объемному пластическому деформированию изгибом и одновременно поверхностному пластическому деформированию в зоне опасного сечения, регулируя величину технологической нагрузки в процессе деформирования, отличающийся тем, что, с

4 целью повышения качества упрочняемых деталей, в процессе пластического деформирования регистрируют сигналы акустической эмиссии, возникающей при пластическом течении материалов детали в упрочняемой зоне, а регулирование величины технологической нагрузки производят в зависимости от изменения интенсивности сигналов акустической эмиссии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

so 1. Заявка № 2742420/25-27, кл. С 21 D 7/02, 1979 (прототип).

903071

mud

Составитель О. Корабельников

Редактор И. Гохфельд Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 12526/20 Тираж 1150 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4