RU2475348C1 - Method of burnishing - Google Patents

Method of burnishing Download PDF

Info

Publication number
RU2475348C1
RU2475348C1 RU2011126904/02A RU2011126904A RU2475348C1 RU 2475348 C1 RU2475348 C1 RU 2475348C1 RU 2011126904/02 A RU2011126904/02 A RU 2011126904/02A RU 2011126904 A RU2011126904 A RU 2011126904A RU 2475348 C1 RU2475348 C1 RU 2475348C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
oil
copper
metal
antioxidant
Prior art date
Application number
RU2011126904/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011126904A (en
Inventor
Дмитрий Николаевич Гаркунов
Эдуард Леонидович Мельников
Алексей Владиславович Щедрин
Владимир Анатольевич Кузнецов
Станислав Александрович Гаврилов
Михаил Александрович Зинин
Владимир Владимирович Ульянов
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана"
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 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана"
Priority to RU2011126904/02A priority Critical patent/RU2475348C1/en
Publication of RU2011126904A publication Critical patent/RU2011126904A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475348C1 publication Critical patent/RU2475348C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubricants (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, namely, to mandrelling. Part hole and mandrel surfaces are lubed. Mandrel is pushed through part deformable hole. Mandrel is used with taper lead and inverse cone and gaging working surface with regular micro relief to allow continuous lubing of plastic deformation. Lubrication material represents machine oil with addition of 20%-copper-bearing additive that features antiwear, antioxidant and oil-soluble properties to form servovite metal-plating films in plastic strain zone.
EFFECT: higher wear resistance and decreased mandrelling force.
3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к процессам дорнования отверстий.The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to processes of burnishing holes.

Известен способ дорнования по Авторскому свидетельству СССР №1782709 (МПК В24В 39/02, опубл. 23.12.1992). Сущность способа состоит в проталкивании через деформируемое отверстие деформирующего инструмента (дорна) с заборным и обратным корпусами и с калибрующей (рабочей) поверхностью, выполненной с заданным регулярным микрорельефом для обеспечения непрерывной подачи смазочного материала в зону очага деформации, который улучшает качество обработанной поверхности отверстия за счет уменьшения шероховатости и увеличения микротвердости.There is a known method of burnishing according to the Copyright Certificate of the USSR No. 1782709 (IPC V24V 39/02, publ. 23.12.1992). The essence of the method consists in pushing a deforming tool (mandrel) through the deformable hole with the intake and return housings and with a calibrating (working) surface made with a predetermined regular microrelief to ensure continuous supply of lubricant to the zone of the deformation zone, which improves the quality of the processed hole surface due to decrease in roughness and increase in microhardness.

Недостатком указанного способа является низкая износостойкость дорна и значительные усилия дорнования.The disadvantage of this method is the low wear resistance of the mandrel and significant force burnishing.

Техническим результатом настоящего изобретения является значительное повышение износостойкости дорна и снижение усилий дорнования.The technical result of the present invention is a significant increase in the wear resistance of the mandrel and a decrease in the force of burning.

Технический результат достигается тем, что деформируемое отверстие и поверхность дорна с заборным и обратным конусами и с калибрующей (рабочей) поверхностью, выполненной с заданным регулярным микрорельефом для обеспечения непрерывной подачи смазочного материала в зону очага деформации, смазывают смазочным материалом, в качестве которого используют машинное масло с добавлением в него до 20% медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, образующей в очаге пластической деформации тонкие сервовитные пленки меди, препятствующие интенсивному износу дорна и снижающие усилия дорнования.The technical result is achieved by the fact that the deformable hole and the surface of the mandrel with the intake and return cones and with a calibrating (working) surface, made with a given regular microrelief to ensure a continuous supply of lubricant to the zone of the deformation zone, is lubricated with lubricant, which is used as machine oil with the addition of up to 20% copper-containing additive with metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, forming in the focus lasticheskoy deformation of the thin copper film servovitnye impeding mandrel intensive wear and reduces the force dornovanija.

Такой присадкой может быть медьсодержащая присадка, обладающая металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами марки «Валена» по патенту РФ №2277579 (МПК С10М 141/06, С10М 133/12, С10М 133/16, С10М 133/38, С10М 129/04, С10М 129/26, С10М 125/00, C10N 30/06, опубл. 10.06.2006).Such an additive may be a copper-containing additive having metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties of the Valena brand according to RF patent No. 2277579 (IPC S10M 141/06, S10M 133/12, S10M 133/16, S10M 133/38, S10M 129/04, С10М 129/26, С10М 125/00, C10N 30/06, publ. 06/10/2006).

На фиг.1 изображено взаимодействие регулярного микрорельефа дорна 1 с поверхностью обрабатываемого отверстия 3 детали 4;Figure 1 shows the interaction of the regular microrelief of the mandrel 1 with the surface of the machined hole 3 of the part 4;

фиг.2 - графики зависимости удельного усилия дорнования от фактического натяга при деформировании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле;figure 2 - graphs of the specific forces of burning from the actual interference during deformation and the concentration of the copper-containing additive "Valena", with metal cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, in oil;

фиг.3 - графики зависимости линейного износа дорна от удельного усилия дорнования qд; величины фактического натяга при дорновании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле.figure 3 - graphs of the linear wear of the mandrel from the specific force of the mandrel q d ; the actual tightness during burnishing and the concentration of the copper-containing additive "Valena", which has metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, in oil.

Дорн состоит из заборного конуса 5, калибрующего участка 6 и обратного конуса 7. Микрорельеф 1 на калибрующем участке дорна 6 может быть рассчитан либо выбран по ГОСТ 24773-81, а также по авторским свидетельствам СССР №№1459131, 1782709.The mandrel consists of a fence cone 5, a gauge section 6 and a reverse cone 7. The microrelief 1 on the gauge section of the mandrel 6 can be calculated or selected according to GOST 24773-81, as well as according to USSR copyright certificates No. 1459131, 1782709.

Способ дорнования осуществляется следующим образом. Поверхность отверстия 3 детали 4 и поверхности дорна 5, 6, 7 смазывают смазочным материалом, в качестве которого используют машинное масло с добавлением в него до 20% медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, образующей в очаге пластической деформации отверстия тонкие сервовитные пленки меди, препятствующие интенсивному износу деформирующего инструмента и снижающие усилия дорнования.The method of burnishing is as follows. The surface of the hole 3 of part 4 and the surface of the mandrel 5, 6, 7 are lubricated with a lubricant, which is used as machine oil with the addition of up to 20% copper-containing additive, which has metal-cladable anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, forming thin servovitic films in the center of plastic deformation of the hole copper, which prevents intensive wear of the deforming tool and reduces the force of burning.

Пример осуществления способаAn example of the method

В лабораторных условиях был опробован предлагаемый способ дорнования. В качестве образцов были выбраны втулки латунные марки ЛС-59 размерами: высота 40 мм; диаметр наружный 39 мм, диаметр внутренний, подвергавшийся дорнованию, равен 20 мм. Материал дорна с нанесенным микрорельефом на его рабочей части - У8А с закалкой до твердости HRC 58-60 ед. Величина натяга при дорновании отверстия диаметром 20 мм втулки 0…0,4 мм.In laboratory conditions, the proposed method of burnishing was tested. As samples, brass bushings LS-59 were selected with dimensions: height 40 mm; the outer diameter is 39 mm; the inner diameter, which has been burned, is 20 mm. The mandrel material with a microrelief on its working part is U8A with hardening to a hardness of HRC 58-60 units. The magnitude of the interference during the burning of holes with a diameter of 20 mm bushings 0 ... 0.4 mm

В качестве смазочного материала используют базовое машинное масло марки 14МВ с добавлением в него медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами. Концентрация присадки в масле составляла 0, 10 и 20%.As a lubricant, a 14MB brand engine oil is used with the addition of the Valena copper-containing additive, which has metal-cladable anti-wear antioxidant and oil-soluble properties. The concentration of the additive in the oil was 0, 10 and 20%.

Испытания дорнования латунных втулок проводились на гидравлическом прессе усилием 100 тс в лаборатории обработки давлением МГТУ им. Н.Э.Баумана.Burning tests for brass bushings were carried out on a hydraulic press with a force of 100 ton-force in the pressure processing laboratory of MSTU im. N.E.Bauman.

Каждый вариант испытаний проводился трехкратно. Скорость дорнования была равна 50 мм/мин. Осевая нагрузка составляла 20…40 тс. При испытании на износостойкость дорна количество образцов увеличивалось до 1000 шт.Each test option was carried out three times. Burning speed was equal to 50 mm / min. The axial load was 20 ... 40 tf. When tested for wear resistance of the mandrel, the number of samples increased to 1000 pcs.

По результатам проведенных испытаний построены графики зависимости удельного усилия дорнирования от фактического натяга при деформировании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле (фиг.2), и графики зависимости линейного износа дорна от удельного усилия дорнования qд, величины фактического натяга при дорновании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле (фиг.3).Based on the results of the tests, graphs of the dependence of the specific force of the mandrel on the actual interference during deformation and the concentration of the copper-containing additive "Valena", which has metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties in oil (Fig. 2), and graphs of the dependence of the linear wear of the mandrel on the specific force of mandrel q e , the actual tightness during burnishing and the concentration of the copper-containing additive "Valena", which has metal-cladable anti-wear anti-oxidants analytical and oil-soluble properties in oil (figure 3).

Под удельным усилием

Figure 00000001
понимают отношение усилия дорнования Р к длине окружности дорнируемого отверстия ПД; iф - натяг при дорновании; Uл - величина линейного износа при дорновании 1000 латунных образцов марки ЛС-59; К - концентрация медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в базовом масле 14МВ.Under specific force
Figure 00000001
understand the ratio of the force of the mandrel P to the circumference of the mandrel hole PD; i f - interference during burnishing; U l - the value of linear wear during the burning of 1000 brass specimens of the brand LS-59; K is the concentration of the copper-containing additive "Valena", which has metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, in 14MB base oil.

Из графиков, построенных по экспериментальным данным, следует:From the graphs constructed according to experimental data, it follows:

1. Удельное усилие дорнования. При концентрации медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, 10% в машинном масле 14МВ на максимальном натяге 0,4 мм удельные усилия дорнования снижаются на

Figure 00000002
, а при концентрации присадки 20% - на
Figure 00000003
.1. Specific force of burning. At a concentration of a copper-containing additive with metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, 10% in 14MV engine oil at a maximum interference fit of 0.4 mm, the specific forces of burning are reduced by
Figure 00000002
and at an additive concentration of 20% - by
Figure 00000003
.

2. Линейный износ Uл при испытаниях дорнования отверстия в латунных образцах на 1000 шт. образцов уменьшился при концентрации медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, 10% - на

Figure 00000004
, при концентрации присадки 20% - на
Figure 00000005
.2. Linear wear U l when testing the burnishing of holes in brass samples per 1000 pcs. samples decreased at a concentration of copper-containing additives with metal-cladding anti-wear antioxidant and oil-soluble properties, 10% - by
Figure 00000004
, at an additive concentration of 20% - by
Figure 00000005
.

Результаты испытаний дорнования по предлагаемому способу показывают снижение линейного износа дорна на 53…73%, снижение усилия дорнования на 7,0…27,5% в зависимости от концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами.Burning test results by the proposed method show a decrease in the linear wear of the mandrel by 53 ... 73%, a decrease in the burning force by 7.0 ... 27.5%, depending on the concentration of the copper-containing additive "Valena", which has metal-cladable anti-wear antioxidant and oil-soluble properties.

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ 24.773-81. Поверхности с регулярным микрорельефом. Классификация, параметры и характеристики.1. GOST 24.773-81. Surfaces with regular microrelief. Classification, parameters and characteristics.

2. Авторское свидетельство СССР №1459131. Способ образования микрорельефа.2. USSR Copyright Certificate No. 1459131. The method of formation of microrelief.

3. Авторское свидетельство СССР №1782709. Способ дорнования (прототип).3. USSR copyright certificate No. 1782709. Burning method (prototype).

4. Патент РФ №2277579. Металлосодержащая маслорастворимая композиция для смазочных материалов.4. RF patent No. 2277579. Metal-containing oil-soluble composition for lubricants.

Claims (1)

Способ дорнования деталей, включающий проталкивание через деформируемое отверстие детали дорна с заборным и обратным конусами и калибрующей рабочей поверхностью, выполненной с заданным регулярным микрорельефом для обеспечения непрерывной подачи смазочного материала в зону очага пластической деформации, отличающийся тем, что поверхность отверстия детали и поверхность дорна смазывают смазочным материалом, в качестве последнего используют машинное масло с добавлением в него до 20% медьсодержащей присадки, обладающей противоизносными, антиокислительными и маслорастворимыми свойствами и образующей в зоне очага пластической деформации металлоплакирующие сервовитные пленки меди. A method of burning parts, including pushing a mandrel of a mandrel with an intake and reverse cones and a calibrating working surface made with a predetermined regular microrelief to ensure continuous supply of lubricant to the zone of the plastic deformation zone, characterized in that the part hole surface and the mandrel surface are lubricated with lubricant material, as the latter use machine oil with the addition of up to 20% of a copper-containing additive with antiwear, antioxidant and oil-soluble properties and metal-clad servovitic films of copper forming in the zone of the center of plastic deformation.
RU2011126904/02A 2011-06-30 2011-06-30 Method of burnishing RU2475348C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126904/02A RU2475348C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Method of burnishing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126904/02A RU2475348C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Method of burnishing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011126904A RU2011126904A (en) 2013-01-10
RU2475348C1 true RU2475348C1 (en) 2013-02-20

Family

ID=48795224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126904/02A RU2475348C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Method of burnishing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2475348C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1782709C (en) * 1990-09-28 1992-12-23 Московский автомеханический институт Method of turfing part holse
JPH0819961A (en) * 1993-11-02 1996-01-23 Matsumoto Kokan Kk Burnishing method
RU2124555C1 (en) * 1995-01-11 1999-01-10 Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина Addition agent to mineral oils
US6178637B1 (en) * 1996-01-20 2001-01-30 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for producing rotationally symmetrical valve seat faces of high surface quality in valves
RU28841U1 (en) * 2002-10-30 2003-04-20 Сорокин Виталий Матвеевич Dorn with lubricant supply for surface plastic deformation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1782709C (en) * 1990-09-28 1992-12-23 Московский автомеханический институт Method of turfing part holse
JPH0819961A (en) * 1993-11-02 1996-01-23 Matsumoto Kokan Kk Burnishing method
RU2124555C1 (en) * 1995-01-11 1999-01-10 Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина Addition agent to mineral oils
US6178637B1 (en) * 1996-01-20 2001-01-30 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for producing rotationally symmetrical valve seat faces of high surface quality in valves
RU28841U1 (en) * 2002-10-30 2003-04-20 Сорокин Виталий Матвеевич Dorn with lubricant supply for surface plastic deformation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011126904A (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abdullah et al. Effect of hexagonal boron nitride nanoparticles as an additive on the extreme pressure properties of engine oil
Koszela et al. The effect of oil pockets size and distribution on wear in lubricated sliding
Burdzik et al. Analysis of the impact of surface layer parameters on wear intensity of friction pairs
Puttaswamy et al. Experimental investigation on the performance of vegetable oil based cutting fluids in drilling AISI 304L using Taguchi technique
Trivedi et al. Effect of lubricating oil on tribological behaviour in pin on disc test rig
Sapawe et al. Evaluation on the tribological properties of palm olein in different loads applied using pin-on-disk tribotester
Bahari Investigation into tribological performance of vegetable oils as biolubricants at severe contact conditions
Arinbjarnar et al. Application of calcium carbonate as green lubricant additive in sheet metal forming
RU2475348C1 (en) Method of burnishing
Lawal Abdulquadir et al. Evaluations of vegetable oil‐based as lubricants for metal‐forming processes
Trivedi et al. An experimental investigation on friction and wear test parameters of cylinder liner and piston ring pair using Taguchi technique
Nazare et al. Performances of automotive lubricants–tests on four ball machine
Cousseau et al. Influence of steadite on the tribological behavior of cylinder liners
Akkurt et al. Comparison of hole surface finishing processes with roller burnishing method applied in copper materials
Rosenkranz et al. Laser interference patterning of steel surfaces-influence on the frictional performance under dry and lubricated sliding conditions
Maldonado-Cortés et al. Improvement of tribological properties through the application of laser surface texturing and nanolubricants in CNC equipment elements
Pettersson et al. Additives for environmentally adapted lubricants-friction and wear protection
Sequard-Base et al. Simulation of Anti Wear Performance Using a Modified Brugger Test Set Up.
Paleu et al. Experimental investigation on wear resistance of a new cutting fluid using a four ball tribometer–optimization of additive percent
S. Dimitrov et al. Running-in of repaired engines using friction modifiers
Eklund Roughness effect on friction and wear of lubricated plain bearings
Nikolov et al. Tribological characteristics at running‐in of repaired tractor engines using friction modifiers
Nehme et al. The importance of 2 per cent PTFE/FeF3 additives in engine fully formulated oil for reducing friction and wear under boundary lubrication condition
Izhan et al. Friction resistance of refined, bleached and deodorized (RBD) palm olein using modified pin-on-disk tribotester
Okano et al. Development of oil-type lubricants for cold forging using phase transition behavior under high-pressure conditions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150701