RU1825714C - Способ вибрационной обработки металлических деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет удалить коррозию , повысить микротвердость и снизить шероховатость металлических поверхностей с высокой производительностью путем виброобработки стальными шарами в среде глицерина в течение 5-30 мин. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  удалени  коррозии, повышени  твердости и снижени  шероховатости поверхностей деталей типа тел вращени  и плоских металлических поверхностей.

Цель изобретени  - упрочнение поверхности , удаление коррозии и снижение шероховатости поверхности, а также повышение производительности процесса.

Отличительной особенностью данного способа перед известным  вл етс  интенсивна  пластическа  деформаци  поверхности (абразивное воздействие исключаетс ) в восстановительной среде (глицерин или другой многоатомный спирт), преп тствующей окислению свежеобразованных поверхностей.

Интенсивное ударное воздействие стальных шаров на поверхность приводит к механическому удалению (отслаиванием) и измельчению продуктов коррозии. Одновременно с этим очищенна  поверхность упрочн етс  и полируетс  до зеркального блеска зэ счет пластического деформировани  микронеровностей Глицерин, введенный в состав рабочей среды, выполн ет

дво кую роль. С одной стороны, преп тствует адгезионному схватыванию продуктов износа с обрабатываемой поверхностью, а с другой поверхность отделившихс  продуктов коррозии восстанавливаетс  до металла , тер   тем самым свои абразивные качества.

Способ осуществл ют следующим образом .

В цилиндрический контейнер устанавливают обрабатываемую деталь, загружают рабочей средой - стальными шарами разных диаметров 6-25 мм Обьем, заполн емый рабочей средой, составл ет 80-95 об.% контейнера В рабочую среду ввод т определенное количество глицерина из расчета 1-10 мл на 1 кг загрузки. Контейнер плотно закрывают крышкой, устанавливают на стол вибромельницы так, чтобы ось контейнера была бы параллельна оси вибратора и ведут обработку в течение 5- 30 мин при ускорени х движени  стальных шоров 25 600 м/с2. Если обрабатываема  деталь представл ет собой тело вращени  (ратличнгч 1 Формы) и требуетс  одновременно о г in 0 cm э наружной и внутренней псое( хн и i/ ер устаё

00

ю ел

xj

JN

нэвливают в контейнере соосно последнему . Если обрабатываема  деталь - плоский лист, то его размещают перпендикул рно оси контейнера. При обработке внутренних поверхностей емкостей, представл ющих собой тела вращени  разнообразной формы , емкость заполн ют рабочей средой и она практически служит рабочим контейнером .

Во врем  виброобработки (при параллельном расположении осей контейнера и вибратора) стальные шарики движутс  по концентричным окружност м вокруг оси контейнера (движение перекатывани ), Перекатывание шаров по всей внутренней поверхности контейнера обеспечивает равномерную обработку поверхности. При неполной загрузке менее 80% объема контейнера и более 95% движение перекатывани  нарушаетс ; наличие только крупных шаров (свыше 025 мм) также нарушает движение перекатывани , снижа  тем самым качество обработки. Шары 20- 25 мм в составе рабочей среды, состо щей из шаров 6-14 мм, за счет большей массы, а следовательно, и большей кинетической энергии интенсифицируют процесс пластической деформации, сокраща  врем  обра ботки.

Количество введенного в состав рабочей смеси глицерина также играет существенную роль: меньше 1 мл на 1 кг загрузки приводит к его быстрому засаливанию и снижению качества обработки; больше 10 мл см гчает ударное взаимодействие шаров и поверхности, что приводит к сниже- m ю степени упрочнени .

Длительность обработки составл ет 2 30 мин. До 2 мин - качество поверхности пока достаточно низкое. При обработке более 30 мин происходит ухудшение качества обработки, по-видимому, из-за усталостного разрушени  тончайших поверхностных слоев металла (отмечаетс  засаливание глицерина продуктами износа).

Предлагаемые значени  количества загрузки контейнера, количества глицерина и времени обработки оптимальны и служат достижению цели.

П р и м е р 1. Рабочий цилиндрический контейнер 0120 мм и высотой 120 мм из стали 12Х18Н10Т загружают на 90об.% шарами #6-25 мм из стали ШХ 15 и добавл ют 5 мл глицерина. На крышку контейнера устанавливают обрабатываемую деталь - корродированную пластину из стали 08 КП размером 80 х 80x0.9 мм. Контейнер ппотно закрывают крышкой (обрабатываема  пластина находитс  в плоскости, перпендикул рной оси контейнера) и устанавливают на

стол вибромельницы так, чтобы его ось была бы параллельна оси контейнера. Обработку ведут в течение 15 мин при амплитуде 5 мм и частоте вибрации 25 с . После обработки на пластине отсутствуют следы коррозии, поверхность имеет зеркальный блеск.

П р и м е р 2. Провод т эксперимент, по примеру 1 с изменением обьема загрузки,

количества глицерина и времени обработки. Образцы-пластины из стали 08 КП с микротвердостью HV 130 кГ/мм2 и шероховатостью поверхности Ra 8-5.5 мкм.

Микротвердости поверхностей до и поеле обработки определ лись на приборе мод. ПМТ-3. По их значени м подсчитывалось упрочнение в процентах. Шероховатость определ лась на профилографе-профилометре мод.201.

Результаты исследовани  в пределах за вленных значений и с выходом за эти пределы приведены в таблице.

1/1з таблицы следует, что наилучшие результаты получены в опытах 3, 4, 5, 8, 9, 12

и 13, при следующих значени х за вленных параметров:

объем контейнера, загружаемый шарами 80-95%, количество глицерина 1-10 мл на 1 кг загрузки, продолжительность 5-30

мин.

П р и м е р 3. Стальную емкость объемом 5 л сильно корродированной внутренней поверхностью (на 95%) загружают шарами 06-25 мм из стали ШХ 15, добавл ют

7 мл глицерина, плотно закрывают крышкой и устанавливают на стол вибромельницы так, чтобы ось вращени  емкости была параллельна оси вибратора. Обработку ведут в течение 15 мин при амплитуде 4 мм и

частоте 25 Гц. После обработки нет следов коррозии, вс  внутренн   поверхность емкости имеет зеркальный блеск.

Пример 4. В рабочий цилиндрический контейнер 120 мм и высотой 120 мм соосно помещают обрабатываемую деталь - стальной цилиндр с & 80 мм и высотой 120 мм и полностью (95 об.%), загружают рабочей смесью - стальными шарами 0 6-25 мм и 3 мл глицерина. Контейнер плотно закрывают крышкой и устанавливают на стол вибромельницы так, чтобы оси контейнера и вибратора были параллельны. Обработку ведут в течении 20 мин при амплитуде 5 мм и частоте вибрации 25 Гц. После обработки нз обрабатываемых поверхност х следов коррозии нет, поверхности имеют зеркальный блеск и хороший товарный вид. Упрочнение на внешней поверхности составл ет 35%.

Таким образом, за вленный способ прост в исполнении, эффективен, отличаетс  высокой производительностью, позвол ет удалить коррозию, упрочнить и снизить шероховатость металлических поверхностей, а также расширить область применени  (обработка наружных и внутренних поверхностей простых и сложнопрофильных деталей типа тел вращени , емкостей, листового проката и т.п.).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ вибрационной обработки металлических деталей, при котором послэдние помещают в цилиндрический вибрационный контейнер и используют рабочую среду в виде стальных полированных шаров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, контейнер заполн ют рабочей средой на 80-95% его объема, добавл ют 1-10 мл глицерина на 1 кг рабочей среды , а обработку ведут в течение 5-30 мин.