Способ упрочения изделий

Способ упрочения изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е(п)б7042б

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сррз Советских

Сациалистннеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.09.76 (21) 2404964/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (51) M. Кл.

В 24В 39/00

С 21Р 7/04

Государственный комитет (53) УДК 621.923.77 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения Д. Г. Громаковский, Г. В. Дергачев, В. А. Костин, А

А. М. Лашманов и В. И. Отражий (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В.

П. урсов, Куйбышева "

1 (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при механическом упрочнении поверхностного слоя деталей машин из чугуна, бронзы и ряда других конструкционных металлических материалов.

Известны способы обработки изделий, в которых после термомеханической обработки поверхностный слой металла подвергается наклепу с помощью различных деформирующих инструментов, имеющих на рабочей поверхности фасонный профиль: угловой, радиусный и т. д., в результате чего на обрабатываемой поверхности получаются масляные канавки, разделяющие эту поверхность на элементарные площадки.

Однако при упрочнении изделий из хрупких материалов, например чугуна или бронзы, деформирование вызывает не только наклеп пластичной фазы материала, но и одновременно механическое разрушение твердой фазы, например карбидов. При этом зарождаются микротрещины, развитие которых ускоряет контактное разрушение поверхностного слоя при работе машин.

Целью изобретения является упрочнение хрупких материалов без наклепа поверхностного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что упрочнение ведут по боковым граням элементарных площадок одновременным встречным тангенциальным деформированием деформирующим инструментом и клиновидными инденторами, располагающимися

5 по охватывающему контуру, при этом размер элементарных площадок выбирают не более 0,1 диаметра инструмента.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого способа; на фиг. 2 — расположение наклепанного слоя на боковых поверхностях площадки; на фиг. 3 — внешний вид упрочненной поверхности.

Инструмент 1 с клиновидными индентора15 ми 2 вдавливается в упрочняемую поверхность 3, при этом образующийся выступ 4 получает встречное тангенциальное сжатие от наклонных плоскостей инденторов 2. Степень тангенциальной деформации определяется давлением и углом заострения клина индентора на поверхности, в результате образуется масляные канавки 5, разделяющие эту поверхность на элементарные площадки и заполненные смазкой. Инденторы располагают при этом по охватывающему контуру.

Минимальный размер элементарной площадки упрочняемой поверхности из условия одновременности и равномерности встреч3О ного деформирования обеспечивается путем

670426 выбора радиуса г упрочняемого инструмента ! + 4h г=

8h где h — глубина вдавливания индентора;

l — хорда при контактировании.

Установлено, что оптимальный эффект упрочнения наблюдается при 6=0,2—

0,5 мм, размере элементарной площадки в направлении накатывания S=2 мм и коэф1 фициенте перекрытия — ) 2.

Так для h =0,2 мм, — = — =10.

h 0,2

Принимая во внимание начальные услоS вия t=2S, й= — можно определить

, 10 ) 404S

= 5S.

10.8S

8—

Откуда S=0,1 D инструмента.

Таким образом, условие получения необходимого эффекта упрочнения будет соблюдаться при S(0,1D„H„ .

Максимальный размер площадки определяется из условий поглощения из смазки активных компонентов среды при изнашивании, что важно для предотвращения схватывания при износе.

Возникающие при упрочнении остаточные напряжения на элементарных площадках закрепляются образующимся на боковых поверхностях впадин наклепанным слоем материала, однако, при трении боковые поверхности в контактировании не участвуют, что обеспечивает сохранение напряженного состояния в поверхностном слое в процессе износа.

Соединение образовавшихся при упрочнении впадин в сетку каналов улучшает смазывающую способность поверхности и снижает значения коэффициента трения.

Пример. Упрочнению подвергалпсь плоская и V-образная направляющая координатно-расточных станков из чугуна СЧ

21 — 40.

5 Упрочняющий инструмент был выполнен в виде накатных роликов с инденторами гексогонального расположения.

Глубина вдавливания составляла 0,2—

0,3 мм. Угол заострения клина 60, размер

10 единичной площадки 2,0 мм. Упрочнение производилось на горизонтально-строгальном станке с установкой накатного ролика на пружинную оправку в резцедержатель.

Скорость подачи стола 5 м(мин.

15 Станки с упрочненными направляющими находились в эксплуатации 12 месяцев. При обследовании было установлено, что износостойкость их по сравнению с износом однотипных неупрочненных направляющих в

20 среднем возросла в два раза.

Применение данного способа эффективно для упрочнения конструкционных чугунов, бронзы, алюминиевых сплавов и др. материалов, применяющихся в узлах трения

25 скольжения и трения качения.

Формула изобретения

30 Способ упрочнения изделий, при котором обрабатываемую поверхность подвергают термомеханической обработке с последующим упрочнением путем образования на ней масляных канавок деформирующим инструментом с клиновидными инденторами„разделяющими поверхностьь на элементарные площадки, отличающийся тем, что, с целью устранения наклепа и повышения упрочняющего эффекта при обработке мате40 риалов, упрочнение ведут по боковым граням элементарных площадок одновременным встречным тангенциальным деформированием, при этом инденторы располагают по охватывающему контуру, а размер эле45 ментарных площадок выбирают не более

0,1 диаметра инструмента.

670426 фиг.3

Составитель С. Чукаева

Техред А. Камышникова

Корректор Е. Осипова

Редактор Т. Морозова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1319/9 Изд. № 416 Тираж 1015

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5