Способ получения соединения детали со стержнем Советский патент 1993 года по МПК F16B4/00 B21J15/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется обеспечить соединение цилиндрического стержня с деталью произвольного поперечного сечения.

Целью изобретения является повышение надежности и качества крепления стрежней из пластичного материала.

На фиг. 1 гхэказанц исходное положение штамповой оснастки перед осуществлением процесса соединения детали со стержнем; на фиг. 2 - стадия заполнения канавки материалом детали; на фиг. 3 - стадия приложения к стержню осевого усилия до пластического деформирования его материала в зоне канавки.

В металлической детали 1 посредством сверления выполняют глухую полость геометрическими размерами: глубиной h, диаметром do. далее в глухую полость детали с минимальным зазором устанавливают цилиндрический стержень 2 с кольцевой канавкой.

Цилиндрический стержень имеет следующие геометрические размеры: длину Н, диаметр do. радиус кольцевой канавки г. Причем кольцевая канавка расположена на расстоянии hi от заглубляемого торца цилиндрического стержня 2. Следует подчеркнуть, что глубина глухой полости h превышает расстояние hi. Затем на выступающую часть стержня 2 размещают втулочный пуансон 3 с внешним диаметром D и

00

ю ы

ел

производят фиксацию детали 1 на плите 4 с усилием Рприж с помощью прижима 5 (фиг,

1)

Реализация способа получения соединения детали со стержнем осуществляется следующим образом.

При воздействии импульсным усилием Ргна втулочный пуансон 3 имеет место пластическое сжатие материала детали 1. В результате обеспечивается пластическое течение материала детали 1 в свободный объем кольцевой канавки цилиндрического стержня 2 (фиг. 2). На завершающей стадии заполнения свободного объема кольцевой канавки формируется упрочненная поверхность с образующей аб, Причем объем материала детали 1- на толщине (h - hi) и диаметром D в пределе равен половине свободного объема кольцевой канавки на цилиндрическом стержне 2. Из последнего условия и определяется глубина глухой полости в детали:

h hi +

0.58 -Л( г)2 п2 - н2

U , Go

Таким образом, на завершающей стадии пластического сжатия материала детали на контактируемых поверхностях цилиндрического стержня с деталью будут имеет место контактные давления, что и обеспечит повышение надежности и качество крепления. Степень же заполнения .свободного объема кольцевой канавки легко контролируется.

Затем производят упрочнение материала цилиндрического стержня по местоположению кольцевой канавки.

Для этого в отверстие втулочного пуансона 3 устанавливают цилиндрический пуансон б.

Воздействуя импульсным усилием Ргна торец цилиндрического пуансона 6 обеспечивают его перемещение в направлении детали 1 (фиг. 3). В результате имеет место пластическое сжатие материала цилиндрического стержня 2, что, с одной стороны, приводит к увеличению его поперечного сечения в области кольцевой канавки и упрочнению материала стержня 2, а, с другой стороны, вызывает увеличение толщины выдавленного слоя материала детали 1. Последнее обуславливает полное гарантированное заполнение свободного объема кольцевой канавки цилиндрического стержня 2 (фиг. 3).

Способ прошел опытно-промышленную проверку при получении соединения цилиндрического стержня из стали 12Х18Н10Т с деталью из стали 12Х18НЮТ. Глухая полость имела глубину - 2,0 мм, диаметр - J.O мм. Цилиндрический стержень имел диаметр - 3,0 мм, длину - 4,0 мм; диаметр кольцевой канавки -.1,0 мм. Ось кольцевой

канавки отстояла от заглубляемого торца Стержня на расстоянии - 1,72 мм.

Технологическая оснастка изготавливалась из стали У8А по 7-му квалитету точности.

В качестве энергопривода использовалась установка МИУ-10 с метаемым ударником массой 450 г при энергии разряда установки в 2,0 кДж.

Характер заполнения свободного объема кольцевой канавки на цилиндрическом стержне материалом детали изучался на металлографических шлифах. А наличиеупроч- нения материалов детали и стержня исследовали замерами ммкротвердости на

приборе ПМТ-3. Повышение микротвердости в исследуемых областях составляло в среднем 18-23%;

Способ получения соединения детали со стрежнем по сравнению с прототипом

эффективен поскольку обеспечивает качественное заполнение свободного объема кольцевой канавки на цилиндрическом стержне, причем легко контролируемое; повышает прочностные характеристики цилиндрического Стрежня по местоположению кольцевой канавкиготсутствуют какие- либо растягивающие усилия на поверхности кольцевой канавки цилиндрического стержня, что устраняет его нерегламентируемое

растяжение; имеет место упрочнение материала детали по периметру цилиндрического стержня, что повышает, надежность и качество крепления стержней из пластичного материала при относительно неглубоких

глухих полостях.

Формула изобретения

Способ получения соединения детали со стержнем, при котором в детали выполняют полость, в которую устанавливают цилиндрический стержень с кольцевой канавкой и осуществляют фиксацию последнего путем приложения осевого усилия к детали по периметру глухой полости до пластического деформирования ее материала и заполнения им кольцевой канавки стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и качества крепления стержней из пластичного материала, полость в детали выполняют глухой, стержень устанавливаютс упором в его дно, заполнение канавки материалом детали осуществляют не более, чем на половину его объема, после чего к стержню прм -лядыг-а, ™

j

no

Использование: в отраслях народного хозяйства, где требуется обеспечить соединение цилиндрического стрежня с деталью произвольного сечения. Сущность изобретения: в детали образуют глухую полость, устанавливают в нее цилиндрический стержень с кольцевой канавкой. Фиксацию цилиндрического стержня в глухой полости осуществляют путем осевого пластического сжатия материала детали по периметру глухой полости с обеспечением заполнения им кольцевой канавки. При этом производят заполнение не более половины объема кольцевой канавки цилиндрического стержня. Затем осуществляют пластическое деформирование материала цилиндрического стержня до полного контакта с деформированной поверхностью детали путем приложения осевого усилия к стержню. 3 ил.

&ve.Z

Фиг,3