RU2191101C2 - Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls - Google Patents

Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls Download PDF

Info

Publication number
RU2191101C2
RU2191101C2 RU2000115427A RU2000115427A RU2191101C2 RU 2191101 C2 RU2191101 C2 RU 2191101C2 RU 2000115427 A RU2000115427 A RU 2000115427A RU 2000115427 A RU2000115427 A RU 2000115427A RU 2191101 C2 RU2191101 C2 RU 2191101C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working chamber
steel balls
parts
ultrasonic
concentrator
Prior art date
Application number
RU2000115427A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000115427A (en
Inventor
Ю.Н. Зотов
В.И. Фалкон
Игорь Анатольевич Стебельков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" filed Critical Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority to RU2000115427A priority Critical patent/RU2191101C2/en
Publication of RU2000115427A publication Critical patent/RU2000115427A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191101C2 publication Critical patent/RU2191101C2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency

Abstract

FIELD: deformation strengthening of parts such as bodies of revolution by means of steel balls in different branches of industry. SUBSTANCE: apparatus includes housing, stepped concentrator and working chamber. The last includes casing and opening provided in less step of concentrator. Apparatus also includes mechanism for moving parts through working chamber. In order to transmit kinetic energy to steel balls, they are subjected to action of ultrasonic field created in closed space due to exciting in walls of working chamber elastic ultrasonic-frequency oscillations. EFFECT: enhanced efficiency of apparatus. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и поверхностного упрочнения деталей, а именно к устройствам для упрочнения деталей поверхностно-пластическим деформированием стальными шариками с использованием ультразвука. The invention relates to the field of metal forming and surface hardening of parts, and in particular to devices for hardening parts by surface plastic deformation by steel balls using ultrasound.

Известно устройство стержневого типа для ультразвуковой деформации, взятое в качестве прототипа, в котором рабочая камера образована не менее чем двумя выступами одинаковой формы и размера, выполненными как одно целое с концентратором на торце меньшего цилиндра ("Технология", Межотраслевой научно-технический сборник, (оборудование, материалы, процессы), Москва, 1991 г., 4, стр. 7). A device of the rod type for ultrasonic deformation is known, taken as a prototype, in which the working chamber is formed by at least two protrusions of the same shape and size, made as one unit with a hub at the end of a smaller cylinder ("Technology", Intersectoral scientific and technical collection, ( equipment, materials, processes), Moscow, 1991, 4, p. 7).

Недостатком известного устройства является невозможность обработки деталей типа тел вращения по всем поверхностям с одновременным их перемещением через рабочую камеру. A disadvantage of the known device is the inability to process parts such as bodies of revolution on all surfaces with their simultaneous movement through the working chamber.

Задачей изобретения является повышение эффективности и производительности обработки за счет одновременного упрочнения и перемещения детали через рабочую камеру. The objective of the invention is to increase the efficiency and productivity of processing due to the simultaneous hardening and movement of the part through the working chamber.

Она решается за счет того, что в устройстве для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками, содержащем корпус, концентратор ступенчатого типа и рабочую камеру, концентратор ступенчатого типа содержит выполненное в меньшей ступени отверстие, образующее с цилиндрическим корпусом рабочую камеру расчетного объема. За счет изменения объема рабочей камеры можно влиять как на интенсивность ультразвукового поля, так и на производительность процесса упрочнения деталей. Устройство снабжено механизмом подачи для перемещения деталей через рабочую камеру, что делает процесс обработки непрерывным. It is solved due to the fact that in the device for ultrasonic strain hardening with steel balls containing a housing, a step-type concentrator and a working chamber, the step-type concentrator contains an opening made in a smaller step, forming a working chamber of the calculated volume with a cylindrical body. By changing the volume of the working chamber, it is possible to influence both the intensity of the ultrasonic field and the productivity of the process of hardening parts. The device is equipped with a feed mechanism for moving parts through the working chamber, which makes the processing process continuous.

На чертеже показан общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.

Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками содержит концентратор ступенчатого типа 1 с отверстием в меньшей ступени, образующим с цилиндрическим корпусом 4 рабочую камеру 2, приспособление 3 для закрепления данного цилиндрического корпуса 4 с обрабатываемой деталью 5 и механизма подачи 6, стальные шарики 7, базовую плиту 8 для закрепления магнитострикционного преобразователя 9, опорные стойки 10 и ультразвуковой генератор 11. A device for ultrasonic strain hardening with steel balls contains a step-type concentrator 1 with an opening in a lower stage forming a working chamber 2 with a cylindrical body 4, a device 3 for fixing this cylindrical body 4 with a workpiece 5 and a feeding mechanism 6, steel balls 7, a base plate 8 for fixing the magnetostrictive transducer 9, the support racks 10 and the ultrasonic generator 11.

Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками работает следующим образом. A device for ultrasonic strain hardening with steel balls works as follows.

Ультразвуковой генератор (УЗГ) 11 вырабатывает электрические колебания частотой 17-25 кГц и питает магнитострикционный преобразователь 9, который преобразует электрические колебания в механические и передает их концентратору ступенчатого типа 1, служащему для передачи упругой энергии колебаний стальным шарикам 7, а также для создания мощного ультразвукового поля в рабочей камере 2. An ultrasonic generator (UGS) 11 generates electrical oscillations with a frequency of 17-25 kHz and feeds a magnetostrictive transducer 9, which converts electrical vibrations into mechanical ones and transfers them to a step-type concentrator 1, which serves to transfer elastic vibration energy to steel balls 7, as well as to create a powerful ultrasonic fields in the working chamber 2.

Цилиндрический корпус 4 охватывает меньшую ступень концентратора 1 и крепится вместе с приспособлением 3, обрабатываемой деталью 5, механизмом подачи 6 и опорными стойками 10 на базовой плите 8. The cylindrical housing 4 covers the lower stage of the concentrator 1 and is mounted together with the device 3, the workpiece 5, the feed mechanism 6 and the supporting posts 10 on the base plate 8.

Ультразвуковое деформационное упрочнение деталей происходит за счет сообщения кинетической энергии стальным шарикам ультразвуковым полем, которое возникает в замкнутом объеме при возбуждении в стенках рабочей камеры упругих колебаний ультразвуковой частоты. При ударах шариков по поверхности изделия происходит пластическое деформирование материала и, как следствие этого, упрочнение по всем его поверхностям. Ultrasonic strain hardening of parts occurs due to the transfer of kinetic energy to steel balls by an ultrasonic field, which occurs in a closed volume when elastic waves of ultrasonic frequency are excited in the walls of the working chamber. When the balls hit the surface of the product, plastic deformation of the material occurs and, as a result of this, hardening along all its surfaces.

Заявляемое устройство позволяет осуществить одновременное ультразвуковое деформационное упрочнение и перемещение с помощью механизма подачи 6 деталей типа тел вращения 5 через рабочую камеру 2, что позволяет снизить трудоемкость упрочнения за счет непрерывного процесса обработки, повысить качество обрабатываемой поверхности деталей, а также увеличить коэффициент использования оборудования. The inventive device allows for simultaneous ultrasonic strain hardening and movement using a feeder 6 of parts such as bodies of revolution 5 through the working chamber 2, which reduces the complexity of hardening due to the continuous processing process, improves the quality of the processed surface of the parts, and also increases the utilization rate of the equipment.

Claims (1)

Устройство для ультразвукового деформационного упрочнения стальными шариками деталей типа тел вращения, содержащее корпус, концентратор ступенчатого типа и рабочую камеру, отличающееся тем, что рабочая камера образована корпусом и отверстием, выполненным в меньшей ступени концентратора, а устройство снабжено механизмом подачи для перемещения деталей через рабочую камеру. A device for ultrasonic strain hardening with steel balls of parts such as bodies of revolution, comprising a housing, a step-type hub and a working chamber, characterized in that the working chamber is formed by a housing and an opening made in a lower stage of the hub, and the device is equipped with a feed mechanism for moving parts through the working chamber .
RU2000115427A 2000-06-14 2000-06-14 Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls RU2191101C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115427A RU2191101C2 (en) 2000-06-14 2000-06-14 Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115427A RU2191101C2 (en) 2000-06-14 2000-06-14 Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115427A RU2000115427A (en) 2002-05-20
RU2191101C2 true RU2191101C2 (en) 2002-10-20

Family

ID=20236241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115427A RU2191101C2 (en) 2000-06-14 2000-06-14 Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2191101C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101130828B (en) * 2006-08-25 2010-05-12 中国人民解放军装甲兵工程学院 Ultrasonic deep-rolling and tumbling integrated surface strengthening device
RU2530680C2 (en) * 2013-01-09 2014-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Device for surface hardening of metal articles
CN113881833A (en) * 2021-08-19 2022-01-04 芜湖润辉精密机械科技有限公司 Plastic deformation strengthening equipment for steel ball production and implementation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технология. Межотраслевой научно-технический сборник, оборудование, материалы, процессы. - М.: 1991, с.7. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101130828B (en) * 2006-08-25 2010-05-12 中国人民解放军装甲兵工程学院 Ultrasonic deep-rolling and tumbling integrated surface strengthening device
RU2530680C2 (en) * 2013-01-09 2014-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Device for surface hardening of metal articles
CN113881833A (en) * 2021-08-19 2022-01-04 芜湖润辉精密机械科技有限公司 Plastic deformation strengthening equipment for steel ball production and implementation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5053175B2 (en) Metal forging method and metal forging device
JP5779600B2 (en) Ultrasonic equipment for improved processing of parts and welded joints
US3643483A (en) Sonic system for deformation of sheet material
CN2912864Y (en) Ultrasonic wave rivet machine
CN107042254A (en) Metal sheet forming method and device based on laser blast wave and vibrotechnique
US3495427A (en) Apparatus for altering the cross-sectional shape of a plastically deformable workpiece using high frequency vibrations
RU2191101C2 (en) Apparatus for ultrasonic deformation strengthening of parts by means of steel balls
CN111775060B (en) Ultrasonic shot blasting device for shaft parts
CN110802522A (en) Ultrasonic cavitation shot blasting device and using method thereof
CA2479529A1 (en) Apparatus and method for processing chopped fiberglas bundles
CN104259288B (en) A kind of ultrasonic rotary pressure device for increasing thick disc slab wheel rim and method
WO2012074499A1 (en) Ultrasonic instrument for the impact machining of component surfaces
CA2397271A1 (en) Method for transferring molecules in cells
CN110000514A (en) A kind of ultrasonic vibration roll processing device
RU2004139170A (en) UNIFIED ULTRASONIC DEVICE
SU608564A1 (en) Ultrasonic arrangement for strengthening of articles
WO2014031088A1 (en) Ultrasonic instrument for the impact treatment of surfaces of components
US3613422A (en) Wire drawing apparatus and method using intermediary impact device
CN114517252B (en) Device for surface modification of micro parts
SU1655997A1 (en) Method for improving inner surface of hollow products
KR20090113888A (en) Chamfering device and chamfering method for metallic material
RU2137586C1 (en) Device for surface strengthening of parts ("crankshaft")
RU2014677C1 (en) Device for manufacture of tubes waveguides of rectangular section
SU816601A1 (en) Apparatus for drawing metal
RU2266805C1 (en) Working ultrasonic tool

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20140104