СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ Советский патент 1994 года по МПК B21D26/08 

Изобретение относится к области высокоэнергетической обработки металлов давлением, а именно к способам упрочнения плоских деталей энергией взрыва.

Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет установки бандажа из метаемой пластины.

На фиг.1 изображена схема процесса перед детонацией взрывчатого вещества; на фиг.2 - схема осуществления способа в период разгона пластины; на фиг.3 - процесс соударения метаемой пластины и вырубки по периметру урочняемой детали; на фиг.4 - вид в плане вырубленной части метаемой пластины.

Способ упрочнения плоских деталей осуществляется следующим образом.

Обрабатываемую деталь 1 с упрочняемой поверхностью 2 устанавливают на опору - основание 3. Метаемую пластину 4 размещают над упрочняемой поверхностью 2 под углом Ψс зазором и нависанием. На метаемую пластину наносят заряд взрывчатого вещества 5 с толщиной слоя δ_о, после чего в заряд устанавливают детонатор 6. Обрабатываемая деталь 1 имеет толщину h, метаемая пластина 4 - толщину δ₁. Метаемая пластина 4 изготавливается из материала, имеющего предел прочности, меньший предела прочности материала обрабатываемой детали 1. Величина нависания метаемой пластины 4 над упрочняемой поверхностью 2 должна превышать толщину заряда взрывчатого вещества 5.

После подрыва заряда взрывчатого вещества 5 метаемая пластина разворачивается под действием продуктов детонации на угол βи разгоняется до скорости V_o. Давление g продуктов детонации обеспечивает плоское соударение, происходящее при β=Ψ, при ином соотношении углов βи Ψпроисходит косое соударение.

В процессе соударения происходит упрочнение поверхности 2 детали 1 с одновременной вырубкой бандажа 7. Бандаж 7 усиливает боковую поверхность обрабатываемой детали 1, поглощая избыточную часть энергии, влияющую на откол упрочняемой детали. Способ упрочнения плоских деталей осуществляется в камере для взрывной обработки металлов.

П р и м е р. В экспериментах использовались предназначенные для упрочнения плитки из стали 55Х4Г18 размером 100˙80˙ 5 мм. На упрочняемые плитки, размещенные на стальном основании в камере для взрывной обработки, метались пластинки из меди М1 и алюминиевого сплава АМг2 толщиной 4 мм.

Предел прочности материала метаемых пластин меньше предела прочности материала обрабатываемой детали.

Часть метаемых пластин имела линейные размеры, одинаковые с размерами упрочняемых плиток, а другая часть пластин имела площадь, обеспечивающую нависание над упрочняемой поверхностью детали по периметру большее или равное высоте заряда δ_о. Высота зарядов взрывчатого вещества аммонита 6ЖВ и гексогена составляла 20 мм.

Метаемые пластины устанавливали над упрочняемыми плитками под углом, обеспечивающим плоский удар по всей поверхности упрочняемой плиты одновременно.

В результате осуществления способа установлено, что плитки разрушались при нагружении без нависания метаемой пластины над упрочняемой поверхностью и оставались целыми при нагружении с нависанием метаемой пластины над упрочняемой поверхностью. Это объясняется тем, что в первом случае упрочняемая плитка нагружалась без матрицы и взаимодействие отраженных от боковых свободных поверхностей волн разрежения привело к разрушению. Во втором случае вырубленная по периметру упрочняемая плитки часть метаемой пластины сыграла роль бандажа, т.е. приняла на себя часть энергии волн разрежения, и это позволило сохранить образцы без разрушения.

Изобретение относится к области высокоэнергетической обработки материалов, в частности к способам упрочнения взрывом. Цель - повышение производительности обработки за счет установки бандажа из метаемой пластины. При упрочнении поверхности (П) 2 детали (Д) 1 энергией взрыва используется метаемая пластина (МП) 4, выполненная из материала, имеющего предел прочности, меньший предел прочности упрочняемой Д 1. Толщина МП 4 выбирается меньшей толщины Д 1, величина нависания МП 4 над П 2 детали 1 превышает толщину используемого для упрочнения заряда взрывчатого вещества. Это позволяет в процессе упрочнения обеспечить одновременную вырубку бандажа 7. Вырубленный по периметру П 2 бандаж 7 принимает на себя часть энергии волн разряжения, что позволяет сохранить без разрушения Д 1. 4 ил.

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ энергией взрыва, заключающийся в установке по боковой поверхности упрочняемой детали бандажа, размещении с зазором и нависанием над упрочняемой поверхностью детали метаемой пластины с зарядом взрывчатого вещества и его последующей детонации, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет установки бандажа из метаемой пластины, последнюю изготавливают из материала с пределом прочности, меньшим предела прочности материала упрочняемой детали, толщиной, меньшей толщины упрочняемой детали, и величиной нависания, превышающей толщину заряда взрывчатого вещества.