Инструмент для пластического деформирования поверхностей Советский патент 1992 года по МПК B24B39/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к размерно-чистовой и отде- лочно-упрочняющей обработке изделий поверхностным пластическим деформированием.

Известен инструмент для поверхностного упрочнения деталей, состоящий из пневматического молотка и ударника, выполненного в виде пучка упругих проволок, укрепленных в термостойкой пластмассовой державке.

Недостатком этого инструмента являются большие габариты, большие потери энергии при ударах на деформацию пучка проволок.

Известен инструмент для поверхностного упрочнения деталей, состоящий из

пневматического молотка и ударника, выполненного в виде пучка упругих проволок и укрепленного в державке, состоящей из двух коаксиально сопряженных втулок.

Недостатком инструмента является малая надежность из-за деформации и поломок проволок, а также их хаотическое движение, что ведет, в свою очередь, к ухудшению качества обрабатываемой поверхности.

Известно устройство для поверхностной отделочно-упрочняющей обработки деталей, которое состоит из цилиндрического корпуса, снабженного зажимным устройством и поршня, при этом в корпусе свободно установлены цилиндрические стержни разной длины и различного диаметра, а между

поршнем и стержнями расположен распределительный элемент в виде стальных шаров.

Недостатком устройства является необходимость формирования пучка стержней разного диаметра, что не позволяет достигнуть равномерной энергии удара отдельными стержнями.

Целью изобретения является повышение надежности инструмента и улучшение качества обработки поверхности, а также возможность обработки фасонных поверхностей и улучшение виброзащиты.

Этого в чеканочном инструменте для пластического деформирования поверхностей, состоящем из молотка с бойком, пучка упрочняющих элементов с держателем и возвратной пружины, держатель выполнен из двух частей, подвижной и неподвижной, в которых свободно перемещаются друг относительно друга в осевом направлении упрочняющие элементы; боек выполнен составныммз сопряженных друге другом по сферической поверхности направляющего ударника и шайбы с ограничителем ее осевого перемещения, при этом осевое перемещение шайбы меньше осевого перемещения упрочняющих элементов на веяадчиму зазора между рабочей поверхностью шайбы и соударяемой с шайбой поверхностью упрочняющих элементов после их y$gtpa по обрабатываемой поверхности, причем величину зазора определяют нормальным отклонением профиля обрабатываемой поверхности, рабочая поверхность шайбы выполнена эквидистантной обрабатываемой поверхности.

Кондукторная втулка, фиксирующая инструмент относительно обрабатываемой поверхности, сопряжена своей торцовой поверхностью с профильной поверхностью изделия. Держатель выполнен с возможностью установки в нем пучка упрочняющих элементов согласно профиля обрабатываемой поверхности за счет изменения количества и типоразмера этих элементов. Возвратная пружина выбирает из условия перемещения в исходное состояние пучка упрочняющих элементов, а при выборе рабочих зазоров между витками возвратной пружины в процессе чеканки удар гасят пружиной демпфера, причем соотношение масс шайбы, подвижной части держателя и упрочняющих элементов выбирают из условия гашения энергии отдачи в упрочняющих элементах после их соударения с обрабатываемой поверхностью.

Использование держателя, состоящего из неподвижной и подвижной частей, в которых свободно перемещаются друг относительно друга в осевом направлении упрочняющие элементы, повышает надежность работы инструмента, так как это обеспечивает перемещение без перекосов и заедания игольчатых упрочняющих элементов и гарантирует стабильность энергии их удара, за счет чего повышается качество обработки.

Выполнение бойка составным из направляющего ударника и шайбы, сопряжен- ных друг с другом по сферической поверхности, повышает надежность работы и качество обработки, так как это, с одной стороны, позволит устранить концентратор

напряжений в галтели сопряжения установочного хвостовика с чеканочной частью инструмента, как правило, опасного из-за усталостного разрушения в зоне его влияния, с другой стороны, направляющий ударник при такой конструкции бойка за счет сферического сопряжения с шайбой фиксирует силу удара, а за счет возможного смещения ударника относительно шайбы исключаются боковые составляющие реактивной силы на боек при его взаимодействии с шайбой и упрочняющими элементами. Обеспечением осевого перемещения уп рочня ющих элементов относител ьно шайбы большим, чем перемещение шайбы, достигается равномерная передача энергии удара на все упрочняющие элементы, что повышает качество обработки.

Выполнение рабочей поверхности шайбы эквидистантной обрабатываемой ловерхности и фиксирование инструмента относительно обрабатываемой поверхности кондукторной втулки, сопряженной своей торцевой поверхностью с профильной поверхностью изделия, выравнивает длину пути упрочняющих элементов, тем самым достигается равномерность удара всеми упрочняющими элементами и повышается качество обработки.

Формирование пучка упрочняющих

злементов согласно профилю обрабатываемой поверхности за счет изменения их количества и типоразмера повышает качество обработки фасонных поверхностей.

Выбор возвратной пружины из условия

перемещения в исходное состояние игольчатых упрочняющих элементов и гашение удара при выборе зазоров между витками возвратной пружины улучшает виброзащиту чеканочного инструмента. На чертеже показаны основные узлы инструмента, состоящего из молотка 1, упрочняющих элементов(иглы)2, свободно перемещающихся в держателе, состоящем из подвижной 3 и неподвижной 4 частей и возвратной пружины 5.

Внутри корпуса демпфера 6 имеется пружина 7, гасящая неиспользованную при ударе энергию бойка, состоящего из направляющего ударника 8 и шайбы 9. На рабочем конце инструмента расположена кондукторная втулка 10.

Устройство работает следующим образом. Под воздействием ударного молотка направляющий ударник 8 получает импульс энергии и перемещается вместе с шайбой 9 до контакта с торцами игольчатых упрочняющих элементов. После удара упрочняющие элементы 2 перемещаются в осевом направлении, сжимая возвратную пружину 5 посредством подвижной части держателя 3. При выборе рабочего зазора между витками возвратной пружины 5 перемещение подвижной части держателя 3 гасится пружиной демпфера 7. После соударения упрочняющих элементов 2 с деталью силами упругой отдачи и пружин детали инструмента возвращаются в исходное положение.

Предложенный инструмент для пластического деформирования поверхностей, обеспечивая отделочно-упрочняющую об- работку изделия поверхностным пластическим деформированием стальными игольчатыми элементами, обеспечит лучшее качество обрабатываемой поверхности и повышенную надежность инструмента.

Формула изобретения

1. Инструмент для пластического деформирования поверхностей, содержа- щий соединенный с ударным приводом и установленный в корпусе с возможностью

осевого возвратно-поступательного перемещения составной боек, пучок упрочняющих элементов стержневого вида, установленных в держателе с возможностью относительного осевого перемещения, и демпфирующий узел, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения качества обрабатываемых поверхностей путем равномерного распределения усилия удара и фиксации инструмента относительно обрабатываемой поверхности, он снабжен кондукторной втулкой, установленной в корпусе с его торцевой стороны, противоположной ударному приводу, держатель упрочняющих элементов выполнен составным в виде двух соосно установленных частей и размещенного между ними упругого элемента, одна часть держателя установлена неподвижно, а другая - смонтирована с возможностью осевого возвратно-поступательного движения, составные части бойка сопряжены по сферической поверхности, при этом торцевая поверхность кондукторной втулки выполнена профильной, а демпфирующий узел выполнен в виде упругого элемента и установленной на корпусе втулки со ступенчатым отверстием, при этом ограничивающая ступень большего диаметра внутренняя поверхность втулки установлена с зазором относительно наружной поверхности корпуса, а упругий элемент размещен в упомянутом зазоре.

2. Инструмент поп.1,отличающий- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, упрочняющие элементы выполнены сменными.

Использование: размерно-чистовая и отделочно-упр очняющая обработка изделий поверхностным пластическим деформи- рованием. Сущность изобретения: инструмент содержит ударный привод, составной боек, пучок упрочняющих элементов стержневого вида, демпфирующий узел и кондукторную втулку. Упрочняющие элементы установлены в держателе, который выполнен составным из двух соосно установленных частей. Одна часть установлена неподвижно, а другая смонтирована с возможностью осевого возвратно-поступатель- ного движения. Кондукторная втулка выполнена с профильной торцовой поверхностью для фиксации обрабатываемой поверхности, Составные части бойка сопряжены по сферической поверхности. Рабочая поверхность бойка выполнена эквидистантной обрабатываемой поверхности, демпфирующий узел - в виде установленной на корпусе соосно с ним втулки и упругого элемента. Упругий элемент размещен в зазоре между корпусом и втулкой. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. С

/

/