Устройство для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний Советский патент 1983 года по МПК B21D22/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением в машиностроении и приборостроении.

Известно устройство для обработки металлов давлением с наложением ультразвуковых колебаний, когда с целью снижения потерь энергии ультразвуковь;х колебаний резонансная втулка соединена торцом с обоймой по периметру последней, пуансон и выталкиватель выполнены в виде ступенчатых концентраторов ультразвуковой энергии и обращены один к другому ступенями меньших диаметров 1.

Недостатком устройства является низкая точность обработки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний, содержаш,ее расположенные соосно магнитострикционный преобразователь, концентратор колебаний с полостью экспоненциального сечения, , рабочий инструмент 2.

Недостатком устройства является то, что возможность пластифицирования поверхностных слоев заготовки с помощью ультразвука значительно ограничена, а потому низка точность получаемых деталей.

Цель изобретения - повышение точности обработки деталей.

Поставленная .цель достигается тем, что в устройстве для холодного деформирования с применением ультразвуковых колебаний, содержащем расположенные соосно магнитострикционный преобразователь, кон-, центратор колебаний с полостью экспоненциального сечения, рабочий инструмент, преобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью его перемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор колебаний связан с рабочим инструментом посредством упорной щайбы, кольцевой выступ которой свободно размещен в кольцевой проточке на торце концентратора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство содержит стол 1, на котором устанавливается обрабатываемая заготовка 2, магнитострикционный преобразователь 3, жестко соединенный с концентратором 4, у которого свободный конец выполнен с полостью экспоненциального сечения, открыП)й в сторону деформируемой заготовки, и с кольцевой проточкой на торце, рабочий инструмент, состоящий из оправки 5 и свободно установленных на ней деформируемых зубьев 6, выполненных в виде тарельчатых пружин и поджатых упорной шайбой 7 с кольцевым выступом посредством штифта 8, упор 9 с рукояткой 10, который своим сферическим торцом упирается в пяту оправки 5, осуществляя плотный прижим упорной П1айбы 7 к торну активного элемента концентратора 4, и посредством упорной

резьбы с крупным шагом соединен со стаканом 11, верхнее основание 12 и нижнее основание 13 жестко связанные между собой посредством колонок 14. На верхнем основании 12 неподвижно укреплен стакан 11, на нижнем основании 13 также неподвижно укреплен преобразователь 3.Устройство работает следующим образом.

„ Заготовка 2 размещается на свободном конце концентратора 4, служащем одновременно передней направляющей рабочего инструмента, и нижним торцом опирается на стол 1. Посредством рукоятки 10 упор 9 вывинчивается из стакана 11 до осуществления плотного поджатия упорной шайбы 7 к торцу активного элемента концентратора 4 и фиксируется.

После этого одновременно включают привод установки и ультразвуковой генератор. При деформировании рабочим инетрумен0 том обрабатываемой поверхности заготовки продольные ультразвуковые колебания от магнитострикционного преобразователя 3 посредством концентратора 4 через упругую шайбу 7, кольцевой выступ которой

5 свободно входит в кольцевую проточку торца концентратора 4, передаются на деформирующие зубья 6, выполненные в виде тарельчатых пружин, где за счет упругости этих пружин преобразуются в поперечные колебания, воздействующие радиально

Q на стенку отверстия заготовки 2 и пластифицирующие ее поверхностный слой.

Наличие жесткой связи между приводом установки и магнитострикционным преобразователем и концентратором, а также

то, что концентратор связан с деформирующими зубьями рабочего инструмента посредством упорной щайбы, кольцевой выступ которой свободно входит в кольцевую проточку на торце концентратора, создают условия, включающие воздействие технологического усилия на преобразователь и концентратор. Благодаря тому, что технологическое усилие, направленное на проталкивание инструмента через отверстие заготовки, не воздействует на преобразователь ульт, развуковых колебаний, энергия ультразвуковых колебаний преобразователя не расходуется на преодоление технологического усилия, а полностью используется для возбуждения поперечных колебаний инструмента, что приводит к более эффективному использованию энергии ультразвуковых колебаний и позволяет применять для осуществления процесса генераторы и преобразователи меньшей мощности. Наложение , поперечных ультразвуковых колебаний на обрабатываемую поверхность заготовки, осуществляемое за счет преобразования продольных ультразвуковых колебаний, приложенных к рабочему инструменту со сторс.чы. противоположной приложению к нему тех310187494

нологического усилия, - способствует повы-Применение изобретения позваляет в 1,5

.шению пластичности поверхностного слоя2 раза повысить точность обработки детазаготовки.лей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ С ПРИМКНЕ НИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ содержащее расположенные соосно магнитострикцноиный преобразователь, концентра- , .тор колебаний с полостью эксионениийльного сечения и -рабочий инструмент, отличающееся тем, что, с целью повышения точност;и обработки деталей, гфеобразователь ультразвуковых колебаний жестко установлен с возможностью его перемещения вместе с рабочим инструментом, а концентратор, колебаний связан с рабочим HHctpyMeHTOM посредством упорной гпайбы, кольцевой выступ которой свободно размещен в кольцевой проточке, выполненной на торце концентратора. I S /. сл оо « со