RU2547065C2 - Способ пластического деформирования деталей с внутренним отверстием - Google Patents
Способ пластического деформирования деталей с внутренним отверстием Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547065C2 RU2547065C2 RU2013135582/02A RU2013135582A RU2547065C2 RU 2547065 C2 RU2547065 C2 RU 2547065C2 RU 2013135582/02 A RU2013135582/02 A RU 2013135582/02A RU 2013135582 A RU2013135582 A RU 2013135582A RU 2547065 C2 RU2547065 C2 RU 2547065C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- parts
- plastic deformation
- processed
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Способ включает дорнование и нагрев внутренней обрабатываемой поверхности. Для повышения качества обрабатываемых деталей нагрев внутренней обрабатываемой поверхности осуществляют перед дорнованием до температуры 550-600°С и производят дорнование нагретой поверхности охлаждаемым дорном. Нагрев внутренней обрабатываемой поверхности могут осуществлять на глубину 2,5-5,0 мм. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к поверхностному пластическому деформированию внутренних поверхностей деталей. Внутренние поверхности, например, втулок обрабатывают методом протягивания со съемом металла с последующим дорнованием. Такая механическая обработка сопряжена со съемом металла в стружку режущими частями протяжки в условиях стесненного пространства для ее удаления. С целью облегчения выхода стружки из обрабатываемого отверстия режущие пояски протяжки выполняются на большом промежутке друг от друга. Это значительно удлиняет тело протяжки и увеличивает время обработки. Чем длиннее втулка, тем сложнее из отверстия извлечь стружку. Для получения качественной поверхности приходится обрабатывать отверстие несколько раз: протягиванием и дорнованием. Этот метод трудоемок и требует высокой квалификации станочника. Инструменты - протяжка и дорн - дороги в изготовлении и предназначаются для обработки одного типоразмера отверстия втулки.
Процесс протягивания сопровождается образованием на внутренней поверхности отверстий микротрещин. В ходе обработки детали протяжкой в обрабатываемой поверхности детали возникают погрешности формы, связанные с отклонениями от соосности. Последующая обработка внутренней холодной поверхности отверстия втулки дорнованием не исправляет погрешности предыдущей обработки, хотя и частично завальцовывает микротрещины. Холодная обработка металла дорнованием снижает параметры шероховатости и создает наклеп (увеличение микротвердости) на внутренней поверхности отверстия втулки. «Залеченные» трещины во внутреннем поверхностном слое, являясь концентраторами напряжений, в процессе эксплуатации постепенно расширяются, что приводит к разрыву детали.
Известен способ пластического деформирования сложнопрофильных отверстий с нагревом (заявка РФ №2011118034, опубл. 10.11.2012), который включает нагрев трением поверхностного слоя по кольцевому периметру до температуры, близкой к температуре его плавления (1355-1400°C на глубину до 4 мм), вращается частью деформирующего элемента при вдавливании ее в поверхность отверстия при осуществлении статико-импульсного осевого перемещения с помощью гидроцилиндра, в котором расположены боек и волновод.
Однако этот способ технологически довольно сложен. И едва ли можно достичь температуры, близкой к температуре плавления. Кроме того, нагрев до температуры плавления может нарушить структуру и поверхность детали. В качестве прототипа принят способ дорнования отверстий (авт. свид. СССР №724284, В23Д 43/00, опубл. 30.03.1980). Способ включает поверхностно пластическое деформирование заготовки путем вдавливания при осевом перемещении и вращении дорна с монолитной рабочей поверхностью, обрабатываемый поверхностный слой отверстия (на глубину 0,5-3 мм) нагревают трением вращающегося дорна по кольцевому периметру до температуры, близкой к температуре плавления, затем быстро охлаждают. Для повышения производительности инструмент следует подогревать.
Однако, как и способ аналога, этот процесс технологически неприменим, т.к. вращающийся монолитный дорн разогревает не только поверхность детали, но и греется сам. При этом его диаметральные размеры увеличиваются, что приводит к нерегулируемой обработке внутренней поверхности детали. Кроме того, при своем движении вдоль внутренней поверхности дорн будет перемещать часть твердожидкого металла в поверхностном слое, в конечном итоге не упрочняя, а разрушая плотность металла обрабатываемой детали. Вращение монолитного дорна с большим числом оборотов приведет к его колебаниям, что неминуемо скажется на соосности вращающегося дорна и обрабатываемой детали. Нагрев до температуры, близкой к температуре плавления, может нарушить структуру металла и поверхность детали с отклонением формы.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Решается задача повышения качества обрабатываемых деталей с внутренним отверстием.
Технический результат - повышение технологичности способа, особенно при обработке сложно легированной стали специального назначения.
Этот технический результат достигается тем, что в способе пластического деформирования деталей с внутренним отверстием, включающем дорнование, нагрев внутренней обрабатываемой поверхности, нагрев внутренней обрабатываемой поверхности осуществляют перед дорнованием источником тепла до температуры потери прочности и твердости и производят дорнование нагретой поверхности охлаждаемым дорном, нагрев внутренней обрабатываемой поверхности осуществляется до температуры 550-600°C на глубину 2,5-5,0 мм.
По сравнению с прототипом, деталь нагревается до более низких температур. При этом в результате термофрикционной обработки в поверхностном слое у сложно легированной стали специального назначения аустенитного класса охлаждаемым дорном выпадает игольчатый мартенсит, создавая уникальный по свойствам канал, например, ствола орудия.
Схема осуществления предлагаемого способа приведена на чертеже. Втулку 1 перед дорнованием нагревают любым источником тепла: газовой горелкой, индуктором и т.п. В экспериментах использовалась газовая горелка 2. Нагрев по периметру осуществляли вращением втулки, зажатой в патроне станка. Нагрев внутренней поверхности втулки 1 до температуры 550-600°C, контролировался электронным пирометром, глубина прогрева 2,5-5,0 мм рассчитана по времени нагрева, по количеству введенного тепла в единицу времени.
Осуществляют дорнование охлаждаемым дорном 3 внутренней поверхности втулки 1.
Пример осуществления способа
Обрабатывали предлагаемым способом втулки из стали Х18Н9Т. Внутренний диаметр втулки 87 мм (калибр ствола орудия), толщина стенки 5-13 мм. Нагревали внутреннюю поверхность втулки до температуры 550-600°C при ее вращении с числом оборотов 150 об/мин. Глубина прогрева зависела от времени и скорости перемещения газовой горелки вдоль отверстия
δ=f (Q; n; τ; С, V),
где δ - глубина прогретого слоя, мм;
Q - количество тепла, введенного в зону нагрева, ккал;
n - число оборотов детали;
τ - время нагрева, мин;
V - линейная скорость движения горелки вдоль канала ствола, м/мин;
С - теплоемкость металла, ккал/кг.
Когда процесс нагрева завершен, горелку извлекают и сразу вводят охлаждаемый дорн.
По завершении процесса дорнования был проведен сравнительный анализ втулок, обработанных традиционным способом и предлагаемым.
Сравнивали шероховатость и точность обработки внутренней поверхности втулок, микроструктуру поверхностного слоя. В результате установлено, что при обработке по предлагаемому способу соосность наружной и внутренней поверхности возрастает на 15-20%.
Шероховатость снижается на 20-30%, на внутренней поверхности детали отсутствуют микронадрывы.
Экспериментом установлено, что при нагреве внутренней обрабатываемой поверхности до температуры ниже 550°C не выпадает мартенсит. При повышении температуры выше 600°C происходит укрупнение зерна ацетенита, что неблагоприятно сказывается на прочности металла.
Анализ аналогов показывает, что предлагаемое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень», а проведенные эксперименты подтверждают его промышленную применимость.
Claims (2)
1. Способ пластического деформирования детали с внутренним отверстием из легированной стали, включающий дорнование и нагрев внутренней обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что нагрев внутренней обрабатываемой поверхности осуществляют перед дорнованием до температуры 550-600°С и проводят дорнование нагретой поверхности охлаждаемым дорном.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев внутренней обрабатываемой поверхности осуществляют на глубину 2,5-5,0 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135582/02A RU2547065C2 (ru) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Способ пластического деформирования деталей с внутренним отверстием |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135582/02A RU2547065C2 (ru) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Способ пластического деформирования деталей с внутренним отверстием |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013135582A RU2013135582A (ru) | 2015-02-10 |
RU2547065C2 true RU2547065C2 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53281501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013135582/02A RU2547065C2 (ru) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Способ пластического деформирования деталей с внутренним отверстием |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547065C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU724284A1 (ru) * | 1978-05-04 | 1980-03-30 | Devyatov Vitalij V | Способ дорновани отверстий |
SU1581567A1 (ru) * | 1988-02-15 | 1990-07-30 | Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. | Дорн дл обработки отверстий |
RU2305028C2 (ru) * | 2005-06-29 | 2007-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ сборки деталей с натягом |
-
2013
- 2013-07-29 RU RU2013135582/02A patent/RU2547065C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU724284A1 (ru) * | 1978-05-04 | 1980-03-30 | Devyatov Vitalij V | Способ дорновани отверстий |
SU1581567A1 (ru) * | 1988-02-15 | 1990-07-30 | Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. | Дорн дл обработки отверстий |
RU2305028C2 (ru) * | 2005-06-29 | 2007-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ сборки деталей с натягом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013135582A (ru) | 2015-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wojciechowski et al. | The evaluation of surface integrity during machining of Inconel 718 with various laser assistance strategies | |
Klocke et al. | Laser-assisted metal spinning of challenging materials | |
RU2547065C2 (ru) | Способ пластического деформирования деталей с внутренним отверстием | |
US10926350B2 (en) | Integrated heat treatment apparatus and method for autogenous welding | |
RU2653738C1 (ru) | Способ лазерной термической обработки металлического листа | |
US20090312110A1 (en) | Method for the production of a rotationally symmetrical part, and part produced according to said method | |
JP2009138261A (ja) | 円柱状部品の熱処理方法 | |
US7104697B2 (en) | Bearing part and fabrication method therefor | |
US10730144B2 (en) | Localized tempering of carburized steel | |
JP2012045611A (ja) | 金属部品の加工成形方法 | |
RU2539499C1 (ru) | Способ изготовления наплавленного режущего инструмента | |
JP2015151562A (ja) | 局所表面強化部材と局所表面強化方法 | |
RU2479406C2 (ru) | Устройство для обработки сложнопрофильных отверстий | |
RU2640516C1 (ru) | Способ лазерного упрочнения полой металлической заготовки | |
JP2009203525A (ja) | 転がり軸受の製造ライン | |
WO2017002531A1 (ja) | 機械部品の製造方法 | |
RU2801624C1 (ru) | Способ азотирования заготовок из сталей | |
RU2479407C2 (ru) | Способ пластического деформирования сложнопрофильных отверстий с нагревом | |
RU2260061C1 (ru) | Способ изготовления деталей электромагнитного рулевого привода управляемой ракеты | |
KR20000006762A (ko) | 크랭크축 지지용 메인 베어링의 제조방법 | |
RU2518213C2 (ru) | Способ изготовления прямозубого цилиндрического зубчатого колеса | |
RU2699425C1 (ru) | Способ изготовления полой цилиндрической заготовки | |
US11124866B2 (en) | Method of treating the surfaces of mould parts for casting moulds consisting of a steel material | |
CN105441943A (zh) | 螺纹钢的加工方法 | |
JP2010084227A (ja) | 円柱状部品の熱処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150730 |