RU2514253C1

RU2514253C1 - Method of hardening by surface plastic forming

Info

Publication number: RU2514253C1
Application number: RU2012146788/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Павлович Моргунов; Анастасия Владимировна Удодова; Алексей Аркадьевич Фёдоров
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2014-04-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used for surface hardening. Billet is coated with the mix of glycerine with abrasive processing slurry. Billet is rolled by cylindrical roller. Constant radial force is applied to said roller. Said roller reciprocates and fed in lengthwise direction.

EFFECT: higher hardness, wear resistance, longer life.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к поверхностному пластическому деформированию (ППД) деталей машин.The invention relates to mechanical engineering, in particular to surface plastic deformation (PPD) of machine parts.

Известен способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием (Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием / Справочник. - М.: Машиностроение, 1987, с.70-116), заключающийся в том, что заготовке сообщают крутящий момент и обкатывают поверхность детали цилиндрическим роликом с приложением постоянной радиальной силы и тормозного момента.There is a method of hardening parts by surface plastic deformation (Odintsov L.G. Hardening and finishing of parts by surface plastic deformation / Handbook. - M .: Mechanical Engineering, 1987, p.70-116), which consists in the fact that the workpiece is informed of the torque and rolls around the surface parts with a cylindrical roller with constant radial force and braking torque.

Известен также способ упрочнения детали поверхностным пластическим деформированием, включающим сообщение заготовке крутящего момента и обкатку ее цилиндрическим роликом, к которому в процессе обкатки прикладывают постоянную радиальную силу и тормозной момент, причем приложение к ролику тормозного момента осуществляют с увеличением тангенциального переноса металла заготовки.There is also known a method of hardening a part by surface plastic deformation, including imparting a torque to the workpiece and rolling it into a cylindrical roller, to which a constant radial force and braking torque are applied during the rolling process, and applying the braking torque to the roller with increasing tangential transfer of the workpiece metal.

Недостатками данных способов является снижение качества поверхности заготовки из-за проскальзывания ролика относительно поверхности заготовки, недостаточные износостойкость, прочность и долговечность заготовки, а также наличие некруглости и эксцентриситета заготовки из-за биения.The disadvantages of these methods is the decrease in the quality of the surface of the workpiece due to slippage of the roller relative to the surface of the workpiece, insufficient wear resistance, strength and durability of the workpiece, as well as the lack of roundness and eccentricity of the workpiece due to runout.

Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости, прочности и долговечности заготовки, в частности штамповой оснастки (пуансона).The technical result of the invention is to increase the wear resistance, strength and durability of the workpiece, in particular die tooling (punch).

Указанный технический результат достигается тем, что в способе упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием, включающем обкатку заготовки цилиндрическим роликом, к которому в процессе обкатки прикладывают постоянную радиальную силу, согласно заявленному изобретению заготовку предварительно покрывают «смесью» глицерина со шламом от абразивной обработки, а ролику сообщают дополнительно продольную подачу и возвратно-поступательное движение.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of hardening parts by surface plastic deformation, including rolling the workpiece with a cylindrical roller, to which a constant radial force is applied during the rolling process, according to the claimed invention, the workpiece is preliminarily coated with a “mixture” of glycerin with abrasive slurry and the roller is informed optional longitudinal feed and reciprocating motion.

Сущность изобретения показана на схеме процесса обкатывания (рис.1)The invention is shown in the diagram of the rolling process (Fig. 1)

Способ осуществляют следующим образом. В трехкулачковый патрон 1 устанавливают оправку 2, на которую с помощью гайки 3 закрепляют обрабатываемую заготовку 4. Для обкатывания используют ролик 5 из твердого сплава ВК8 с радиусом от 3 мм до 5 мм. Ролик 5 может свободно вращаться на оси 6, статическое усилие прижима регулируют заранее оттарированной пружиной 7. Приспособление с рабочим инструментом закрепляют в резцедержателе станка. Усилие сжатия пружины контролируют по шкале, нанесенной на планке 8. Перед началом обработки на поверхность заготовки наносят приготовленную «смесь» глицерина со шламом от абразивной обработки. Суппортом создают усилие и включают установку. Во время работы инструменту сообщают продольную подачу и возвратно-поступательное движение в продольном направлении. Увеличение твердости, износостойкости и прочности заготовки происходит за счет внедрения абразивных частиц в поверхностный слой материала заготовки во время процесса обкатывания твердосплавным роликом.The method is as follows. A mandrel 2 is mounted in a three-jaw chuck 1, onto which the workpiece 4 is fastened with a nut 3. For rolling, a VK8 hard alloy roller 5 with a radius of 3 mm to 5 mm is used. The roller 5 can freely rotate on the axis 6, the static pressure force is regulated by a pre-calibrated spring 7. The device with the working tool is fixed in the tool holder of the machine. The compression force of the spring is controlled on a scale on the bar 8. Before processing, the prepared “mixture” of glycerin with abrasive slurry is applied to the surface of the workpiece. Caliper create effort and include installation. During operation, the tool is informed of the longitudinal feed and the reciprocating motion in the longitudinal direction. The increase in hardness, wear resistance and strength of the workpiece occurs due to the introduction of abrasive particles into the surface layer of the workpiece material during the process of rolling in a carbide roller.

В результате получили заготовку с повышением упрочнения поверхности и износостойкости в 2-3 раза.As a result, we obtained a workpiece with an increase in surface hardening and wear resistance by a factor of 2–3.

Этот способ наиболее целесообразно применять при изготовлении штамповой оснастки, а именно пуансонов.This method is most appropriate to use in the manufacture of die tooling, namely punches.

Изобретение позволяет повысить твердость, износостойкость пуансона и долговечность штамповой оснастки в целом, а также возможность применения несложного оборудования с минимальными затратами на осуществление данного способа.The invention improves the hardness, wear resistance of the punch and the durability of die tooling in general, as well as the possibility of using simple equipment with minimal cost for the implementation of this method.

Claims

A method of hardening parts by surface plastic deformation, comprising rolling a workpiece with a cylindrical roller, to which a constant radial force is applied during the rolling process, characterized in that the workpiece is preliminarily coated with a mixture of glycerin and sludge from abrasive treatment, and the roll is additionally provided with longitudinal feed and reciprocating motion.