BG2994U1 - Инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася до инструмент за обработка на отвори посредством пластично деформиране, осъществявано при триене чрез плъзгане. Инструментът ще намери приложение в машиностроенето, по-специално в производството на хидро- и пневмоелементи. Инструментът за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини се състои от цилиндрична тяло (1), завършващо с конусна или цилиндрична опашка, към което са монтирани три направляващо-заглаждащи елемента, единият от които е неподвижен (4), а другите два - подвижни (5). Тялото (1) представлява дебелостенна тръба, върху която е обработен степенен участък (2), по цилиндричната образувателна на който, са изработени четири секторни канала (3) и два отвора. Четирите секторни канала (3) са позиционирани в две диаметрално разположени двойки. Неподвижният направляващо-заглаждащ елемент (4) е монтиран към двата отвора чрез два винта (6) и контра тяло (7). Двата подвижни направляващо-заглаждащи елемента (5), са монтирани към двете двойки секторни канали (3), с по два винта (6) и контра тяло (7).

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до инструмент за обработка на отвори посредством пластично деформиране, осъществявано при триене чрез плъзгане. Инструментът ще намери приложение в машиностроенето, по-специално в производството на хидро- и пневмоелементи.

Предшестващо състояние на техниката

При окончателна обработка на отвори с високи изисквания към точност на формата и грапавостта най-разпространеният метод е повърхностно пластично деформиране (ППД).

Процесът на пластично деформиране се извършва при условия на триене при плъзгане и триене при търкаляне. Този процес се нарича „дорноване“.

Освен този процес за окончателна обработка са известни обработки и инструменти, разделени в следните групи:

- устройства с еластичен държач, заглаждащ отвора с един деформиращ елемент, закрепен конзолно;

- устройства със заглаждащ елемент от свръхтвърди материали;

- устройства с търкалящи елементи (ролки или сачми);

- инструменти за формиране на регулярен профил.

Най-близко до съоръжението съгласно полезния модел са инструментите за комбинирано въздействие, използвани в настоящия момент. Те представляват два инструмента, разположени на едно тяло, към което са монтирани режеща и заглаждаща част. Известните инструменти извършват обработката на два етапа. Първоначално отворът се разширява от режещата част посредством снемане на стружка, а след това се деформира пластично чрез триене при търкаляне с цилиндрични ролки, монтирани в сепаратор.

Стегнатостта се осъществява чрез радиално изместване на ролките с различни механизми.

Производителността на известните конструкции е ограничена, поради въздействието на следните фактори:

- Наличие на два независими инструмента, работещи при различни условия на механична обработка, а за постигане на необходимите качества на обработваната повърхнина често се налага няколкократно ролковане при различно радиално изместване;

- в практиката липсват конструкции на инструменти, при които заглаждането да се осъществява от неподвижни заглаждащи елементи, работещи чрез триене при плъзгане.

Техническа същност на полезния модел

Целта на полезния модел е да се създаде инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини, чрез който да се превъзмогнат описаните по-горе ограничения.

Целта е постигната чрез предложения съгласно полезния модел инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини, състоящ се от цилиндрично тяло, завършващо с конусна или цилиндрична опашка, към което са монтирани три направляващо-заглаждащи елемента, единият от които е неподвижен, а другите два - подвижни. Тялото на инструмента представлява дебелостенна тръба, върху която е обработен степенен участък, по цилиндричната образувателна на който, са изработени четири секторни канала и два отвора. Четирите секторни канала са позиционирани в две диаметрално разположени двойки. Неподвижният направляващо-заглаждащ елемент е монтиран към двата отвора чрез два винта и контра тяло. Двата подвижни направляващо-заглаждащи елемента, са монтирани към двете двойки секторни канали, с по два винта и контра тяло. Трите направляващо-заглаждащи елемента представляват секторни детайли с цилиндрични образуващи и конусна част в челото, които имат по три контактни повърхнини. Елементите са изработени от металокерамика, като всеки един от трите контактни участъци (полоси) могат да бъдат от различна твърда сплав, форма (описан радиус) и размери съобразно изискванията за грапавост и точност.

За изменение на силите, действащи в направляващите се използва промяната на пространствената система сили, възникваща при различно ъглово положение на подвижните заглаждащи елементи

7740 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 10.1/15.10.2018 спрямо неподвижния.

Промяната на силите на контакта се постига по три начина:

- посредством промяна на ъгъла на взаимно разположение;

- посредством промяна на площта на заглаждащите елементи;

- посредством промяна на диаметъра на разположение на заглаждащите елементи.

Мазилно-охлаждащата течност (МОТ) се подвежда или през централния отвор на инструмента, или в хлабината между тялото и обработвания отвор. По вътрешната повърхнина на направляващозаглаждащите елементи се осъществява контакта с тялото на инструмента, а външната е в контакт с отвора и чрез нея се извършва заглаждането.

Така устроеният инструмент позволява да се заглаждат отвори в диапазон Dmin^Dmax - 10 mm посредством монтиране на направляващо-заглаждащи елементи с различен радиус на външната образуваща цилиндрична повърхнина.

При заглаждане работните елементи въздействат върху микрорелефа на отвора посредством триене чрез плъзгане. Вътрешните и външни пространства осигуряват необходимия дебит за подвеждане на МОТ (на маслена основа) към работната зона.

Посредством първоначална настройка на ъгловото разположение на направляващо-заглаждащите елементи могат да се зададат, както различни по големина, но приблизително еднакви сили в опорите, така и различни по стойност, но влияещи благоприятно върху качеството на обработвания отвор. Изменението на централните ъгли на взаимно разположение на двата подвижни направляващо-заглаждащи елемента се изпълнява чрез изместване по два канала на цилиндричната повърхнина, които са изработени в прилежащата степен на тялото. След позициониране до желания ъгъл елементите се фиксират неподвижно към тялото чрез двата винта и свързаното към тях контра тяло.

Пояснение на приложените фигури

Полезният модел се пояснява по-подробно с помощта на приложените фигури, от които: фигура 1 представлява модел на инструмент в разглобено състояние;

фигура 2 - работна част на инструмента;

фигура 3 - поглед към челото на инструмента.

Примерно изпълнение на полезния модел

Едно примерно изпълнение на полезния модел е показано на фигури 1,2 и 3. Инструментът включва цилиндрично тяло 1, осигуряващо якостно инструмента и завършващо с конусна или цилиндрична опашка (в дадения случай цилиндрична). Тялото 1 представлява дебелостенна тръба, върху която е изработен степенен участък 2 с по-малък диаметър. По цилиндричната образувателна на участъка 2, са изработени четири секторни канала 3 и два отвора. Четирите секторни канала 3 са позиционирани в две диаметрално разположени двойки. Неподвижният направляващо-заглаждащ елемент 4 е монтиран към двата отвора чрез два винта 6 и контра тяло 7. Двата подвижни направляващо-заглаждащи елемента 5 са монтирани към двете двойки секторни канали, с по два винта 6 и контра тяло 7.

Направляващо-заглаждащите елементи 4 и 5 имат цилиндрични образуващи и конусна част в челото за подвеждане в обработвания отвор. Вътрешната базираща повърхнина на елементи 4 и 5 е изработена по цилиндрична образуваща, съвпадаща по диаметър със степенния участък 2 от тялото 1 на инструмента. Направляващо-заглаждащите елементи 4 и 5 имат полоси от твърда сплав, запоени към стоманена основа. Елементите 4 и 5 могат да бъдат с различен диаметър на външната образуваща, както и с различни ширини и дължини съобразно изискванията за качество на обработваните отвори.

Използване на полезния модел

Инструментът съгласно полезния модел действа по следния начин. Към тяло 1 върху степенен участък 2 се монтират неподвижният 4 и подвижните 5 направляващо-заглаждащи елементи.

На база на теоретични и експериментални изследвания, свързани със силовото натоварване на инструмента от силите на триене в контактните зони на елементи 4 и 5 се извършва настройка на оптимални стойности на централни ъгли на завъртане спрямо неподвижния елемент 4. След това се

7741 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 10.1/15.10.2018 извършва фиксиране на подвижните елементи 5 с винтове 6 и контра тяло 7. Конструкцията позволява завъртане на елементи 5 на централни ъгли в диапазон от 30° всеки. Настройката се осъществява с оптичен ъгломер.

В процес на работа съставляващите сили на триене създават заглаждащо усилие, което може да бъде разпределено между заглаждащите елементи по различни схеми в зависимост от изискванията за качество на обработваните отвори.

Обработката се извършва при следните кинематични схеми:

- въртеливо и праволинейно движение на инструмента;

- въртеливо движение на детайла и праволинейно движение на инструмента.

Охлаждането и смазването на заглаждащите модули се извършва през тяло 1, без да е необходимо високо налягане.

Използването на различни по височина елементи 4 и 5 позволява обработка на отвори с различен диаметър, а посредством използване на различни по ширина и дължина заглаждащи пластини се създават различни сили на деформация.

Claims (4)

Претенции

1. Инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини, състоящ се от цилиндрично тяло (1), завършващо с конусна или цилиндрична опашка, към което са монтирани направляващо-заглаждащи елементи, характеризиращ се с това, че цилиндричното тяло (1) представлява дебелостенна тръба, върху която е обработен степенен участък (2), по цилиндричната образувателна на който са изработени два отвора и четири секторни канала (3), позиционирани в две диаметрално разположени двойки, като към двата отвора на степенния участък (2) е монтиран неподвижен направляващо-заглаждащ елемент (4), чрез два винта (6) и контра тяло (7), а към двете двойки секторни канали (3) са монтирани два подвижни направляващо-заглаждащи елемента (5), с по два винта (6) и контра тяло (7), при което трите направляващо-заглаждащи елемента (4 и 5) представляват секторни детайли с цилиндрични образуващи и конусна част в челото, които имат по три контактни повърхнини.

2. Инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че направляващо-заглаждащите елементи (4 и 5) са изработени от металокерамика.

3. Инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че направляващо-заглаждащите елементи (4 и 5) имат полоси от твърда сплав, запоени към стоманена основа.

4. Инструмент за пластично деформиране на вътрешни цилиндрични повърхнини съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че направляващо-заглаждащите елементи (4 и 5) имат различни диаметри на образуващата външна цилиндрична повърхнина, както и различна ширина и дължина.