Прошивка для обработки с наложением продольных ультразвуковых колебаний

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ 9о8554

ИЗОБРЕ7ЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 03 06 80 (21) 2933665/25-08 с присоединением заявки.% (23) Приоригет

Опубликовано 28.02.82 ° Бк>ллетеиь № 8

В 23 0 43/02 Ъоудврственный комитет

СССР по делом изобретений н открытий (53) УДK 621.919..2(088.8) Дата опубликования описания 28.02.82 (72) Авторы изобретения

10.Ф. Бусел, Б. В. Погорелый и И.Г. Здроовьрт

1 ..

1

Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов AH Украинскей „ССР:" (7I) Заявитель (54) ПРОШИВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ С НАЛОЖЕНИЕМ

ПРОДОЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке отверстий с наложением продольных ультразвуковых колебании.

Известна прошивка для обработки с наложением продольных ультразвуковых колебаний, включающая стержень с размещенными на нем деформирующими элементами, разделенными дистанционными втулками и контактирующими друг с другом конусными торцами (lj.

11ри таком исполнении, когда в работе одновременно находится два деформирующих элемента, происходит рассеивание ультразвуковой энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности воздействия ультразвуковых колебаний ня обрабатываемую деталь.

11оставленная цель достигается тем, что прошивка снабжена дополнительной дистанционной втулкои с коническими торцами, расположенной между деформирующим элементом и одной из основных дистанционных втулок со стороны заднего торца прошивки, причем модуль упругости материала дополнительной дистанционной втулки больше модуля упругости материала основной дистанционной втулки

Такое выполнение прошивки повы шает эффективность воздействия уль10 тразвуковых колебаний на обрабатываемую деталь.

На чертеже представлен общий вид прошивки.

Прошивка состоит из стержня 1, 15 на котором размещены деформирующие элементы 2 и 3, разделенные основной дистанционной втулкой 4 и располо>;анной за ней дополнительной

20 дистанционной втулкой 5. Деформирующие элементы 2 и 3, основная дистанционная втулка 4, дополнительная дистанционная втулка 5 и передняя направляющая 6 зажаты на стерж3 90 не 1 колпачковой гайкой 7. Дополнительная дистанционная втулка 5 расположена со стороны заднего торца

8 прошивки и выполнена из материала, например стали XI8HIÎT, модуль упругости которого больше модуля упругости основной дистанционной втупки 4, выполненной, например из титанового сплава ВТ9. Основная дистанционная втулка 4 и дополнительная дистанционная втулка 5 со пряжены между собой конусными торцами, угол конусности Ч которых составляет 80-170 . Деформируяцие о элементы 2 и 3 изготовлены из твердого сплава, например марки ВК15, стержень 1, передняя направляюцая

6 и. 1-айка 7 — из стали, например

X18HI0T.

Прошивка работает следующим образом, Прошивка при помощи резьбовой шпильки подсоединяется задним торцом 8 стержня 1 через концентратор колебаний к преобразователю колебаний (не показано), например типа ПМС-15А-18, так, .чтобы торец

8 стержня 1 прошивки был расположен в пучности смещений. В процессе прошивания в обрабатываемую деталь входит вначале передняя направляющая 6, которая центрирует ее относительно оси прошивки. Затем в обрабатываемую деталь входит деформирующий элемент 3, расположенный на стержне 1 прошивки, преимущественно в пучности смещений. Ультразвуковые колебания от преобразователя ультразвуковых колебаний передаются стержнем i прошивки к деформирующему элементу 2. От деформирующего элемента 2 к деформирующему элементу 3 ультразвуковые колебания передаются через концентратор колебаний, представляющий собой три последовательно соединенных элемента: деформирующий элемент. 2, контактирующий с дополнительной дистанционной втулкой 5, входное сопротивление которой ниже входного сопротивления деформирующего элемента 2, и основной дистанционной втулки 4, входное сопротивление которой ниже входного сопротивления. дополнительной дистанционной втулки 5 и . следовательно, входного сопротивления деформирующего элемента 2. Наличие сопряжения втулок 4 и 5 торцами1имеющими форму усеченного конуса с углом конусно8554 4

1О

55 сти Я, равном 80-170о, меньшее основание которого обращено в сторону заднего торца 8 прошивки, устраняет отражение и рассеивание ультразвуковых волн и способствует увеличению концентрации ультразвуковых колебаний на деформирующем элементе 2. Несмотря на то, что при дальнейшем движении прошивки в отверстии детали пространство между наружной-поверхностью про шавки и поверхностью обрабатываемой детали оказывается заполненным смазочно-охлаждающей жидкостью и это, в случае обработки отверстия известной прошивкой, приводит к рассеиванию энергии ультразвуковых колебаний, при обработке предлагаемой прошивкой, рассеивания энергии ультразвуковых колебаний, практически не наблюдается. После прохода через отверстие обрабатываемой детали деформирующего элемента 2 и раздачи отверстия на необходимую величину обратным ходом пресса прошивка извлекается из отверстия обрабатываемой детали. При этом деформирующий элемент 2 контактирует с обрабатываемой поверхностью и происходит дополнительное воздействие ультразвуковых колебаний на обрабатываемую деталь °

Основным преимуществом прошив" ки является то, что при обработке такой прошивкой длинных деталей, когда одновременно в работе находятся 2 и более деформирующих элементов, значительно уменьшается рассеивание энергии ультразвуковых колебаний, и, следовательно, повышается эффективность их воздействия на обрабатываемую деталь. Пробные испитания прошивки показали, что за счет уменьшения рассеивания энергии ультразвуковых колебаний амплитуда колебаний предыдущих деформирующих элементов повышается с 0 07О,ll мм до 0,010-0,018 мм, т.е. не менее чем в 1,3 раза. Это увеличи-, вает эффективность воздействия ультразвуковых колебаний на обрабатываемую деталь, что позволяет применять процесс деформирующего протягивания с наложением ультразвуковых колебаний при обработке длинных точных деталей с диаметром отверстия менее 35 мм, которые имеют длительный срок хранения, Предварительный расчет показал, что применение прошивки для обработки на одном предприятии одного наименования дета908554

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 700/15 Тираж 1151 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лей с длительным сроком хранения из сплава В95 позволит получить экономический эффект не менее 50 тыс. руб. в год за счет снижения трудоемкости и уменьшения расхода метал- 5 ла, который в настоящее время удаляется в стружку.

Прошивка для обработки с наложением продольных ультразвуковых колебаний, включакщая стержень с размещенными на нем деформирующими элементами, разделенными дистанцион- И ными втулками и контактирующими друг с другом конусными торцами, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности воздействия ультразвуковых колебаний на обрабатываемую деталь, прошивка снабжена дополнительной дистанционной втулкой с коническими торцами, расположенной менду деформируяиЖМ элементом и одной из основных дистанционных втулок со стороны заднего торца прошивки, причем модуль упругости материала дополнительной дистанционной втулки больше модуля упругости материала основной дистанци" анной втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке к- 2698859/25-08, кл. В 23 0 43/02, 1978 °