RU2679018C1 - Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки - Google Patents
Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679018C1 RU2679018C1 RU2017133715A RU2017133715A RU2679018C1 RU 2679018 C1 RU2679018 C1 RU 2679018C1 RU 2017133715 A RU2017133715 A RU 2017133715A RU 2017133715 A RU2017133715 A RU 2017133715A RU 2679018 C1 RU2679018 C1 RU 2679018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deforming tool
- fluorine
- wear
- rollers
- coating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 42
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 24
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 16
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к восстановлению деформирующего термоупрочненного инструмента для ротационной вытяжки полых осесимметричных оболочек из малоуглеродистых, высокоуглеродистых и легированных сталей. Удаляют изношенный слой роликов и оправок механической обработкой. После механической обработки с формированием исходного профиля на рабочие поверхности деформирующего инструмента наносят фторсодержащее антифрикционное покрытие в виде перфторкислоты марки 6 МФК - 180. Повышается точность и качество обработанной поверхности оболочек и повышается производительность процесса ротационной вытяжки. 3 з.п. ф-лы, 1ил.
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к восстановлению деформирующего инструмента для ротационной вытяжки полых осесимметричных оболочек из малоуглеродистых, высокоуглеродистых и легированных сталей.
Деформирующий инструмент представляет собой комплект деформирующих роликов и оправки, выполненных из легированных сталей с использованием механической и термической обработки.
Основными требованиями, предъявляемыми к деформирующему инструменту, являются высокий срок службы, износостойкость, влияющая на точность и качество обрабатываемой поверхности оболочек.
Поэтому актуальной проблемой является восстановление деформирующего инструмента с формированием исходного профиля и обеспечением высокой износостойкости его рабочих поверхностей.
Предлагаемый способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки, выполненного в виде термоупрочненных роликов и оправки заключается в том, что путем удаления изношенного слоя механической обработкой формируют исходный профиль, с последующим нанесением фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, при этом количество восстановлений определяют по формуле:
где L (мм) - величина припуска на восстановление,
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:
- после формирования исходного профиля на рабочие поверхности деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si;
- после формирования исходного профиля механической обработкой на рабочие поверхности деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si, и затем наносят фторсодержащее антифрикционное покрытие в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180;
- после нанесения фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180 на рабочие поверхности деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si;
- после нанесения фторсодержащего антифрикционного покрытия и напыления методом осаждения износостойкого покрытия на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на рабочие поверхности деформирующего инструмента наносят фторсодержащее антифрикционное покрытие в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявленного технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки, позволяющего повысить срок службы деформирующего инструмента, износостойкость, а также точность и качество обрабатываемой поверхности оболочек и производительность процесса ротационной вытяжки.
Указанный технический результат и осуществление изобретения достигается тем, что в способе восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки, выполненного в виде термоупрочненных роликов и оправки, путем удаления изношенного слоя механической обработкой формируют исходный профиль с последующим нанесением фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, при этом количество восстановлений определяют по формуле:
где L (мм) - величина припуска на восстановление,
Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:
- удаления изношенного слоя механической обработкой сформировать исходный профиль с первоначальной геометрией с сохранением исходной твердости деформирующего инструмента;
- нанесения после формирования исходного профиля механической обработкой на рабочие поверхности деформирующего инструмента фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180 снизить трение в очагах деформации, в результате снизить износ рабочих поверхностей инструмента, повысить точность и качество обрабатываемых поверхностей оболочек в процессе ротационной вытяжки;
- определения количества восстановлений по формуле:
где L (мм) - величина припуска на восстановление,
определить ресурс работы деформирующего инструмента до полного износа.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют, в частности, за счет:
- напыления после формирования исходного профиля на рабочие поверхности деформирующего инструмента методом осаждения износостойкого покрытия на основе нитридных и карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si повысить твердость рабочих поверхностей, в результате, снизить износ рабочих поверхностей, повысить точность и качество обрабатываемых поверхностей оболочек;
- нанесения после формирования исходного профиля механической обработкой износостойкого покрытия на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на рабочие поверхности деформирующего инструмента фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, повысить срок службы деформирующего инструмента, в результате образования многослойного покрытия, слоя на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si, который повышает износостойкость из-за высокой твердости напыленного слоя и слоя на основе покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, который повышает износостойкость из-за снижения силы трения;
- напыления методом осаждения износостойкого покрытия на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на рабочие поверхности деформирующего инструмента после нанесения фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180 снизить трение в очагах деформации и, в результате, снизить износ рабочих поверхностей, повысить точность и качество обрабатываемых поверхностей оболочек, так как образуется многослойное покрытие: слой в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, снижающий силу трения и слой в виде нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si высокой твердости, повышающей износостойкость рабочих поверхностей инструмента;
- нанесения фторсодержащего антифрикционного покрытия и напыления методом осаждения износостойкого покрытия на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на рабочие поверхности деформирующего инструмента и нанесения фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180 повысить срок службы деформирующего инструмента, так как образуется многослойное покрытие: первый слой в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, снижающий силу трения, второй слой в виде нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si высокой твердости, повышающей износостойкость рабочих поверхностей инструмента и третьего слоя в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, снижающей силу трения.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения заключается в том, что в способе восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки, выполненного в виде термоупрочненных роликов и оправки, путем удаления изношенного слоя механической обработкой формируют исходный профиль с последующим нанесением фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180, при этом количество восстановлений определяют по формуле:
где L (мм) - величина припуска на восстановление,
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен деформирующий инструмент в виде роликов 1, оправки 2 в процессе ротационной вытяжки заготовки 3 стальной оболочки.
Рабочие поверхности роликов обозначены - А, оправки - Б, L1 (мм) - припуск на восстановление роликов, L2 (мм) - припуск на восстановление оправки, l1 (мм) - глубина изношенного слоя роликов, l2 (мм) - глубина изношенного слоя оправки,
F (мм/мин) - подача роликов 1.
S (мин-1) - скорость вращения оправки 2 и заготовки 3.
Способ реализуется следующим образом.
Ролики 1 и оправка 2 выполнены из легированной стали 9Х или 9ХС ГОСТ 5950-2000 и имеют твердость роликов HRC 58-65 и оправки HRC 54-60.
В процессе ротационной вытяжки стальных оболочек происходит износ термоупрочненного деформирующего инструмента - роликов 1 и оправки 2 по рабочим поверхностям А на величину l1 (мм) на роликах, поверхности Б на величину l2 (мм) на оправке.
Восстановление деформирующего инструмента осуществляют путем удаления изношенного слоя рабочей поверхности на глубину l1 (мм) на роликах и на глубину l2 (мм) на оправке механической обработкой-токарной и полировальной до чистоты Ra 1,6-3,2 при восстановлении роликов, шлифовальной обработкой до чистоты Ra 1,6-3,2 при восстановлении оправок.
В процессе механической обработки формируется исходный профиль деформирующего инструмента.
Твердость рабочих поверхностей роликов и оправок при механической обработке не изменяются.
Затем на рабочие поверхности А и Б наносят фторсодержащее антифрикционное покрытие в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180.
Как вариант, после формирования исходного профиля механической обработкой на рабочие поверхности деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на установке типа ВПТ-011.
Перед и после напыления износостойкого покрытия на рабочие поверхности деформирующего инструмента наносят фторсодержащее антифрикционное покрытие в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180.
Количество восстановлений роликов и оправки и, следовательно, ресурс работы инструмента до полного износа, определяют по формуле:
где L (мм) - величина припуска на восстановление,
Пример 1
Восстановление рабочих поверхностей деформирующего инструмента - роликов и оправки осуществляют путем удаления изношенного слоя на глубину l1 (мм) и l2 (мм) с формированием исходного профиля токарной, полировальной и шлифовальной обработкой до чистоты рабочих поверхностей Ra 1,6-3,2 и с последующим нанесением фторсодержащего антифрикционного покрытия путем обработки эпиламом «Автокон-20» ТУ 2229-008-27991970-95 или смазочной композицией 6 СФК-180-20 ТУ 6-02-2-825-85.
Припуск на восстановление роликов задают равным L=50 мм (фиг. 1) и при глубине изношенного слоя l=5 мм количество восстановлений 
.
Припуск на восстановление оправки задают равным L=5 мм и при глубине изношенного слоя l=1 мм количество восстановлений 
.
Пример 2
После формирования исходного профиля (пример 1) на рабочие поверхности деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на установке типа ВПТ-011.
Получают слой толщиной 3-5 мкм с твердостью 3000-3500 HV.
Основной слой металла роликов и оправки имеют, соответственно, твердость 58-65 HRC и 54-60 HRC.
Затем на рабочие поверхности роликов и оправки наносят фторсодержащее антифрикционное покрытие путем обработки эпиламом «Автокон-20» ТУ 2229-008-27991970-95 или смазочной композицией 6 СФК-180-20 ТУ 6-02-2-825-85.
Пример 3
После формирования исходного профиля и нанесения фторсодержащего покрытия (пример 1) на рабочие поверхности деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si на установке типа ВПТ-011.
Получают слой толщиной 3-5 мкм с твердостью 3000-3500 HV.
Основной слой металла роликов и оправки имеют, соответственно, твердость 58-65 HRC и 54-60 HRC.
Затем рабочие поверхности роликов и оправки обрабатывают фторсодержащей антифрикционной композицией - эпиламом «Автокон-05» ТУ 2229-008-27991970-95 или смазочной композицией 6 СФК-180-20 ТУ 6-02-2-825-85.
Изобретение может быть использовано при ротационной вытяжке осесимметричных стальных оболочек деформирующим инструментом, восстановленным предлагаемым способом.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями деформирующего инструмента - роликов и оправки, восстановленных по данному способу.
Выполнение способа восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки в соответствии с изобретением, позволяет повысить срок службы роликов и оправки, точность и качество поверхности обрабатываемых оболочек и повысить производительность процесса ротационной вытяжки.
Claims (4)
1. Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки, выполненного в виде термоупрочненных роликов и оправки, включающий удаление изношенного слоя рабочей поверхности деформирующего инструмента механической обработкой с формированием его исходного профиля и нанесение на рабочую поверхность деформирующего инструмента фторсодержащего антифрикционного покрытия в виде перфторкислоты марки 6 МФК-180.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед нанесением упомянутого фторсодержащего антифрикционного покрытия на рабочую поверхность деформирующего инструмента напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после нанесения на рабочую поверхность деформирующего инструмента упомянутого фторсодержащего антифрикционного покрытия на него напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после нанесения на рабочую поверхность деформирующего инструмента упомянутого фторсодержащего антифрикционного покрытия на него напыляют методом осаждения износостойкое покрытие на основе нитридных или карбонитридных соединений Ti, Cr, Al, Si, после чего на напыленное износостойкое покрытие наносят упомянутое фторсодержащее антифрикционное покрытие.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133715A RU2679018C1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133715A RU2679018C1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016138374A Division RU2635988C1 (ru) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | Способ изготовления и восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679018C1 true RU2679018C1 (ru) | 2019-02-05 |
Family
ID=65273584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017133715A RU2679018C1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679018C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730882C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-08-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева | Способ изготовления контрольно-мерительного инструмента из углеродистых и легированных сталей |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3956914A (en) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | The Marison Company | Spin lathe |
| SU1602655A1 (ru) * | 1988-07-11 | 1990-10-30 | Предприятие П/Я Р-6286 | Способ восстановлени изношенной поверхности |
| RU2027550C1 (ru) * | 1991-06-11 | 1995-01-27 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Деформирующий инструмент, способ его изготовления и способ его восстановления |
-
2017
- 2017-09-28 RU RU2017133715A patent/RU2679018C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3956914A (en) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | The Marison Company | Spin lathe |
| SU1602655A1 (ru) * | 1988-07-11 | 1990-10-30 | Предприятие П/Я Р-6286 | Способ восстановлени изношенной поверхности |
| RU2027550C1 (ru) * | 1991-06-11 | 1995-01-27 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Деформирующий инструмент, способ его изготовления и способ его восстановления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730882C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-08-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева | Способ изготовления контрольно-мерительного инструмента из углеродистых и легированных сталей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5452734B2 (ja) | コーティングを有するスライド要素、特に、ピストンリング、およびスライド要素を製造するプロセス | |
| RU2679018C1 (ru) | Способ восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки | |
| Ovali et al. | Comparison of burnishing process with other methods of hole surface finishing processes applied on brass materials | |
| JP6590213B2 (ja) | 冷間加工用金型の製造方法 | |
| Ahmad et al. | Effect of cutting parameters on tool life during end milling of AISI 4340 under MQL condition | |
| US20090071221A1 (en) | Mandrel Bar for High-Alloy Rolling, Method for Surface Treating a Mandrel Bar, Method for Producing Mandrel Bar, and Method for Operating Seamless Pipe Mill | |
| JP2009297864A (ja) | ハイス工具 | |
| RU2629417C1 (ru) | Деформирующий инструмент ротационной вытяжки осесимметричных оболочек из высокоуглеродистых и легированных сталей | |
| RU2528070C2 (ru) | Способ улучшения прирабатываемости пары трения "вкладыш подшипника - шейка вала" | |
| JP5291440B2 (ja) | 鋼製２ピース組合せオイルリング本体の製造方法及びそれを用いた鋼製２ピース組合せオイルリング | |
| RU2710311C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных оболочек из легированных сталей | |
| RU2727466C2 (ru) | Имеющее покрытие поршневое кольцо с защитным слоем | |
| RU2635988C1 (ru) | Способ изготовления и восстановления деформирующего инструмента для ротационной вытяжки | |
| JPH0866715A (ja) | 高平滑な外表面を有する線・棒材の製造方法 | |
| CN106245024A (zh) | 一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法 | |
| JP2016140868A (ja) | 摺動部材のテクスチャ加工方法並びに摺動部材 | |
| RU2775305C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных корпусов из легированных сталей | |
| RU2631436C2 (ru) | Способ восстановления частично удаленного упрочненного слоя стальных деталей | |
| RU2740935C1 (ru) | Способ восстановления плунжера комбинированной обработкой | |
| RU2818921C1 (ru) | Способ давильно-раскатной обработки осесимметричных оболочек | |
| CN116324233B (zh) | 滑动构件 | |
| RU2710285C1 (ru) | Способ изготовления стальных тонкостенных оболочек сосудов высокого давления | |
| RU2311276C2 (ru) | Способ ремонта турбокомпрессоров | |
| RU2224822C1 (ru) | Способ обработки прокатных валков | |
| RU2332293C1 (ru) | Способ обработки поверхностным пластическим деформированием сферических поверхностей |