Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние сферические поверхности изделий Советский патент 1990 года по МПК B22F7/04 

1

с предварительно нанесенным на их внутреннюю поверхность пористым покрытием, а затем корпус закрепляют в токарном патроне 24 с помощью хвосто вика 25. В камеру 10 через отверстие 9 в оправке 8 подают избыточное давление газа (воздуха), в результате чего поршни 20 и 21 раздвигаются и давление передается на П-образные планки 16 и 17, которые перемещаются в радиальном направлении и прижимают

564

деформирующие ролики 14 и 15 к уп- рочняемой поверхности изделий. Включают источник 1 нагрева, узел вращения корпуса 2 и деформирующих роликов, в результате чего происходит нанесение плотного покрытия на внутреннюю поверхность изделия. Применение данного устройства позволяет повы- сить качество покрытия и увеличить прои з води тел ьно ст ь т ехноло гиче ско го процесса. 1 ил.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние сферические поверхности изделий. Цель - увеличение производительности технологического процесса и повышение качества покрытий. В корпус 2 помещают упрочняемые изделия с предварительно нанесенным на их внутреннюю поверхность пористым покрытием, а затем корпус закрепляют в токарном патроне 24 с помощью хвостовика 25. В камеру 10 через отверстие 9 в оправке 8 подают избыточное давление газа (воздуха), в результате чего поршни 20 и 21 раздвигаются и давление передается на П-образные планки 16 и 17, которые перемещаются в радиальном направлении и прижимают деформирующие ролики 14 и 15 к упрочняемой поверхности изделий. Включают источник 1 нагрева, узел вращения корпуса 2 и деформирующих роликов, в результате чего происходит нанесение плотного покрытия на внутреннюю поверхность изделия. Применение данного устройства позволяет повысить качество покрытия и увеличить производительность технологического процесса. 1 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к нанесению покрытий из металлических по- рошков на поверхность изделий.

Цель изобретения - увеличение производительности технологического процесса и повышение качества покрытий .

На чертеже представлена схема устройства для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние сферические поверхности изделий.

Устройство содержит источник 1 нагрева, зажимное приспособление, выполненное в виде корпуса 2, в котором размещены детали 3 и разделитель- дые (асбестовые или графитовые) прокладки 4 и крышки 5 с болтами 6, узел вращения, выполненный в виде токарного патрона 7 с оправкой 8, в которой выполнено отверстие 9 для подачи га- за в камеру 10 избыточного давления.

Узел уплотнения металлического порошка 11 выполнен в виде установленных на вертикальных параллельных валиках 12 и 13 деформирующих роликов 14 и 15, концы валиков 12 и 13 расположены в цилиндрических отверстиях П-образных планок 16 и 17. Указанные планки установлены с возможностью радиального перемещения и жестко свя заны посредством полуцилиндрических вкладышей 18 и 19 с дополнительно введенными поршнями 20 и 21.

Поршни 20 и 21 расположены симмет рично относительно оси вращения изделий в камере 10 избыточного воздуш ного давления. Возможность радиалько го перемещения планок 16 и 17 обеспе чивается при помощи горизонтальных осей 22 и 23.

20

25

30

35

40

45

50

55

Узел вращения изделий состоит из токарного патрона 24, в котором жестко закреплен хвостовик 25 корпуса 2. В горизонтальной оси 23 выполнено цилиндрическое отверстие 26 для подачи от сети (не показана) избыточного давления газа (воздуха). В планках 16 и 17 выполнены прямоугольные пазы 27. Крепление горизонтальной оси 22 осуществляется винтом 28. Для герметизации в поршнях 20 и 21 установлены резиновые уплотнения 29.

Устройство работает следующим об разом.

В корпусе 2 помещают упрочняемые изделия с предварительно нанесенным на их внутреннюю поверхность пористым покрытием, разделяя их между собой цилиндрическими прокладками 4. Корпус 2 жестко закрепляют в токарном патроне 24 с помощью хвостовика 25.

В камеру 10 через отверстие 9, выполненное в оправке 8, подают избыточное давление Р0 , в результате чего поршни 20 и 21 раздвигаются и посредством полуцилиндрических пкла- дышей, жестко связанных с поршнями 20 и 23, давление передается в точку 0 и соответственно на П-образные планки 16 и 17. Указанные планки перемещаются в радиальном направлении по осям 22 и 23 (направление перемещения показано стрелками S). i

Деформирующие ролики 14 и 15 под действием радиадьной силы прижимаются к упрочняемым поверхностям деталей 3. В силу того, что образующая профиля роликов эквидистантна образующей упрочняемой внутренней сферической поверхности, давление на нее осуществляется по всей образующей.

515

Включают источник 1 нагрева (индуктор ТВЧ), узел вращения (токарный патрон 24) корпуса 2 и узел вращения деформирующих роликов 14 и 15 (токар ный патрон 7). Частота вращения nf п2 1500 об/мин. Температура нагрева деталей 3 с покрытием 11 составляет 1050°С, материал деталей - сталь 45, материал покрытия - сплав СНГН (ТУ-43-19-212-76), время ведени процесса 1,5...2 v-ин. После окончани процесса нанесения покрытия выключают приводы и источник нагрева, отключают подачу избыточного давления. Максимальная величина избыточного давления от сети составляет 4 атм. Снимают крышку 5, отвинтив болты 6, разжимают патрон 7, извлекают оправку 8 вместе с П-образными планками 16 и 17 и деформирующими роликами 14 и 15. Изделия достают из корпуса 2 вместе с прокладками 4. Внутренняя сферическая поверхность изделия вместе с получаемым покрытием имеет достаточно высокую точность геометрии (до 7 квалитета) и физико-механические свойства.

Выполнение узла уплотнения в виде установленных в один ояд на вертикальных параллельных валиках деформи- рующих роликов обеспечивает возможность одновременного упрочнения от 45 до 10 деталей, что в соответствующее число раз обеспечивает возможность повышения производительности процесса упрочнения деталей с внутренними сферическими поверхностями.

Расположение концов валиков в цилиндрических отверстиях П-образных планок, установленных с возможностью радиального раздвижения на горизонтальных осях, обеспечивает возможность приложения к обрабатываемым внутренним сферическим поверхностям деталей равномерного давления со стороны пневматической камеры, вследствие чего получаемое покрытие на всех деталях имеет одинаковые физико-механические свойства и высокое качество. Кроме того, имеется возможность упрочнения сферических поверхностей деталей с различным радиусом сферы, В этом случае под каждый требуемый диаметр сферы подбираются соответствующие образующие (радиус) деформирующих роликов.

,-

Кинематическая связь П-образных планок с полуцилиндрическими вкладышами и дополнительно введенными поршнями, расположенными симметрично относительно оси вращения изделий в камере подачи избыточного воздушного давления, обеспечивает возможность приложения давления в точке 0, симметрично расположенной между горизонтальными осями, что исключает перекос осей и возможность их заклинивания в отверстиях, выполненных в П-образных планках, что повышает надеж5 ность работы устройства и обеспечивает равномерное распределение давления со стороны пневматической камеры на деформирующие ролики.

В частности, при нанесении покрытия из сплава СНГН на изделия из стали 45 пористость нанесенного слоя уменьшается (по сравнению с известным устройством) с 5-8 до 4-6%, прочность сцепления слоя с подложкой возрастает с 10-12 до 10-15 кг/мм2, пористость покрытия снижается с 5-8 до 46%, а равномерность распределения прочности и пористости возрастает с 56-60 до 85-90%. При этом производи0 тельность процесса возрастает в 3-4 раза по сравнению с известным устройством.

0

5

35

40

45

Формула изобретения

Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние сферические поверхности изделий, содержащее источник нагрева, зажимное приспособление, корпус, узел вращения изделия и узел уплотнения порошка с приводом, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности технологического процесса и повышения качества покрытий, узел уплотнения выполнен в виде деформирующих роликов, закрепленных на валиках. П-образных планок с отверстиями, камеры избыточного давле- 50 ния и поршней, установленных в каме- . ре симметрично относительно оси вращения закимного приспособления, при этом валики расположены вертикально и размещены своими концами в отверстиях П-образных планок, а последние установлены с возможностью радиального перемещения и жестко соединены с поршнями посредством полуцилиндрических вкладышей.

55