Способ нанесения защитных покрытий на рабочие поверхности деталей и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК C23C26/00 

Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть использовано при окончательной обработке деталей ответственного назначения.

Цель изобретения - повышение износостойкости получаемых защитных покрытий.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство,, общий вид: на фиг. 2-разрез А-А на фиг. 1.

Устройство включает корпус 1, а котором устанавливается вилкообразный плунжер 2, поджимаемый к внутреннему торцу корпуса пружиной 3, В плунжере устанавливается ось 4, на которую насаживается ролик 6, рабочая поверхность которого должна соответствовать профилю обрабатываемой поверхности (если поверхность резьбовая, то должен быть соответствующий угол). В вилкообразном конце плунжера 2 выполнены симметрично две площадки 6, в которых установлены винты 7, Между глухой стенкой плунжера и нерабочей поверхностью ролика (инструмента) устанавливаются тормозящие пробки 8, соединенные винтами 7. Пробки 8 (на фиг. показана одна) способствуют дополнительному принудительному торможению инструмента (ролика) в процессе обработки для создания необходимого момента, треки з зоне контакта ролика и обрабатываемой ; верхности. Винт 9, установленный на плукСОСдЗ

Х4

И

жере, входит в паз корпуса, тем самым не допускается поворот плунжера вокруг оси, кроме того, перемещение винта 9 относительно корпуса определяет усилие прижима ролика к обрабатываемой поверхности. Гайка 10, установленная в корпусе, регулирует предварительный натяг пружины, Пцдача СОЖ осуществляется по трубопроводу 11. Обрабатываемая деталь обозначена позицией 12.

Пример. Защитное медное покрытие наносили на резьбовые поверхности насос- но-компрессорных труб и муфт к ним, изготавливаемых по ГОСТ 633-80 (группа прочности Д,К.Е), При этом использовали СОЖ следующего состава (в частности, для группы прочности Д),%:

Хлорид меди8

Коллоидный графит10

Ацетамид5

Мочевина0,5

Стеариновая кислота 0,5

Вода дистиллированная 20

ГлицеринОстальное

Предварительная упрочняющая обработка резьбовых поверхностей осуществлялась путем свободного и принудительного перемещений упрочняющего инструмента по резьбовой поверхности.

Для этого корпус 1 устройства устанавливается в резцедержатель токарного станка (на фиг.1 не показан). Вращением гайки 10 сжимают пружину 3 до получения необходимого предварительного усилия. Затем ролмк 5 подводят к обрабатываемой поверхности и поперечным перемещением суппорта создается рабочее давление, которое контролируется перемещением винта 9 относительно корпуса. Перемещением винтов 7 (на фиг. показан только один) регулируется при помощи тормозящих пробок, что также необходимо для создания оптимальных сил трения в зоне контакта. При вращении обрабатываемого изделия и соответствующем перемещении суппорта происходит упрочнение поверхности за один-два прохода, в результате которого обеспечивается формирование благоприятного напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя с образованием дислокационных структур и выходом их на поверхность.

Затем, регулируя виутами 7 положение тормозящих пробок 8 относительно ролика 5, устанавливают необходимую величину силы трения в зоне контакта. В оптимальном случае при нанесении медьсодержащего покрытия на поверхность детали из конструкционной стали эта величина составляет примерно 11Н и определяется величиной зазора между осью 4 и роликом 5. После этого в зону обработки вводилось СОЖ вышеуказанного состава и делалось три-четыре прохода деформирующим роликом.

Оценка качества покрытий получаемых

предлагаемым и известным способом проводилась по кинетическим характеристикам обработанных поверхностей при трении скольжения. Результаты исследований приведены на прилагаемом графике, анализ которого показывает, что износ образцов. 1с медным покрытием, полученным известным способом, начинается практически сразу, в то время как износ поверхности 2 с покрытием, полученным предлагаемым способом,

начинается значительно позднее. Кинетические характеристики, представленные на графике, имеют циклический характер и показывают, что у образцов 1 процесс упроч- нение-разупрочнение (разрушение

поверхности трения) происходит чаще и интенсивней, чем у образцов 2.

При этом известный процесс нанесения покрытий длится 40-60 сек, в то время как предлагаемый - около 30 сек.

Кроме того, экспериментальные исследования показали, что количество свинчива- ний-развинчиваний увеличивается в 1,5-1,7 раза.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

1. Способ нанесения защитных покрытий на рабочие поверхности деталей, включающий пластическое деформирование поверхности инструментом с одновременной

подачей в зону контакта смазочно-охлажда- ющей жидкости (СОЖ), содержащей соли защитного металла, отличающий с.я тем, что предварительно осуществляют пластическое деформирование поверхнбсти

инструментом, а при подаче СОЖ деформирование ведут с силой трения в зоне контакта 10-12 Н.

2. Устройство для нанесения защитных покрытий на рабочие поверхности деталей,

содержащее подпружиненный плунжер, емкость для СОЖ и установленный в плунжере деформирующий инструмент в виде ролика, отличающееся тем, что, оно снабжено тормозящими элементами, взаимодействующими с роликом и закрепленными в плунжере с возможностью регулирования их положения относительно ролика.

С0Ж

fO

Использование: обработка деталей путем нанесения защитных покрытий на рабочие поверхности методом контактной металлизации. Сущность изобретения: предварительно рабочие поверхности обрабатывают путем поверхностного пластического деформирования. После чего осуществляют подачу в зону контакта обрабатываемой поверхности и деформирующегоинструмента (ролика) смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащей соли металла, например меди, и одновременно производят поверхностно- пластическое деформирование наносимого покрытия. Для того, чтобы обеспечить при подаче СОЖ в зоне контакта обрабатываемой поверхности и инструмент силу трения в пределах 10-12 Н, устройство для нанесения покрытия снабжено тормозящими элементами, взаимодействующими с роликом. Положение тормозящих пробок относительно ролика регулируют винтами. Винты устанавливают в две симметричные площадки, выполненные в вилкообразном конце плунжера. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

cpt/e.Z