УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ "ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ" Российский патент 1999 года по МПК B24B1/04 C21D7/04 

Изобретение относится к обработке поверхностей деталей давлением с применением ультразвуковых колебаний и дроби.

Задача изобретения - повышение производительности и качества обработки поверхностей деталей.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано как при дробеструйном, так и при ультразвуковом, а также в смешанном виде для обработки металлических деталей в том числе из высокопрочных сталей.

Известно устройство для поверхностного упрочнения деталей, А.С. СССР N 1399081, выполненное в виде корпуса, состоящего из концентратора, на торце которого стенками образована камера, в которую помешают рабочие тела и деталь, закрепленную на фланце.

Ширина камеры удовлетворяет соотношению h = (0,40-0,60) d, где d - диаметр концентратора, а высота составляет 0,3 λ_изг, где λ_изг - длина волны изгибных колебаний в стенке камеры.

Ультразвуковые колебания, сообщаемые волноводу, приводят стенки и торцевую поверхность концентратора в колебательное движение, при этом в стенках наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания. Недостатки:
1. удары носят стохастический случайный характер,
2. нет (отсутствует) акустической развязки на торец волновода с шариками, что ведет к низкому КПД его работы (холостой амплитудный ход), и не возникает стоячей волны колебаний волновода.

Усилие на обрабатываемую поверхность промежуточным звеном плотно упакованных шариков создается в пределах P_Σ ≈ 150-160 кг (статическое усилие) для незакаленных сталей и чугунов.

P_Σ ≈ 350-450 кг для закаленных сталей.

Предложенное устройство содержит УЗ - преобразователь с волноводом, на торце которого (см. чертеж) выполнено асимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками, технологическую плиту (фланец), установленную перпендикулярно волноводу с зазором к его торцу, пуансон-державку с обрабатываемой деталью, установленной посредством резьбы коаксиально волноводу таким образом, что стальные шарики образуют промежуточную плотноупакованную рабочую среду, и контргайку со шлицами, предназначенными для взаимодействия с накидным ключом, имеющим прибор статического контроля усиления на рабочую среду.

Устройство (при обработке поршневого пальца, см. чертеж) работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания, передаваемые волноводу от генератора и магнитострикционного преобразователя, приводят стенки и торцевую поверхность меньшего цилиндра концентратора в колебательное движение, заставляя тем самым рабочие тела 7 (стальные шарики) интенсивно перемещаться внутри камеры. В нашем случае они плотно упакованы с заданным усилием P, кГс(Н), динамометрическим ключом 1 с прибором 2, показывающим усилие давления шариков на обрабатываемую поверхность. Затем, закрепив деталь пуансоном 4 к технологическому фланцу 5 и ударяя по поверхности детали 6 стальными шариками 7 и давлением ультразвуковых колебаний, упрочняют ее в гнезде матрицы 8 тела волновода. При этом в стенках пуансона наряду с продольными колебаниями имеют место изгибные колебания, являющиеся следствием наличия концентратора при распространении в нем продольной ультразвуковой волны.

Изобретение относится к области машиностроения, к обработке поверхностей деталей давлением с применением ультразвуковых колебаний и дроби. Устройство содержит УЗ-преобразователь с волноводом, на торце которого выполнено асимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками, технологическую плиту, установленную перпендикулярно волноводу с зазором к его торцу, и пуансон-державку с обрабатываемой деталью, установленной коаксиально волноводу. Технический результат: повышение производительности и качества обработки поверхностей деталей за счет того, что стальные шарики образуют промежуточную плотноупакованную рабочую среду между стенками гнезда. Шарики сжимаются с помощью контргайки со шлицами, предназначенными для взаимодействия с накидным ключом, имеющим прибор статического контроля усилия на рабочую среду. 1 ил.

Устройство для поверхностного упрочнения деталей "шарнирно-поршневой палец", отличающееся тем, что оно содержит ультразвуковой преобразователь с волноводом, на торце которого выполнено асимметричное гнездо с размещенными в нем стальными шариками, технологическую плиту, установленную перпендикулярно волноводу с зазором к его торцу, пуансон-державку с обрабатываемой деталью, установленный посредством резьбы коаксиально волноводу таким образом, что стальные шарики образуют промежуточную плотноупакованную рабочую среду между стенками гнезда, и контргайку со шлицами, предназначенными для взаимодействия с накидным ключом, имеющим прибор контроля статического усилия на рабочую среду.