RU2754628C1 - Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing - Google Patents

Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing Download PDF

Info

Publication number
RU2754628C1
RU2754628C1 RU2020140457A RU2020140457A RU2754628C1 RU 2754628 C1 RU2754628 C1 RU 2754628C1 RU 2020140457 A RU2020140457 A RU 2020140457A RU 2020140457 A RU2020140457 A RU 2020140457A RU 2754628 C1 RU2754628 C1 RU 2754628C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ribs
fixing
parts
thermal power
slipway
Prior art date
Application number
RU2020140457A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Иванович Драчев
Александр Викторович Бобровский
Вячеслав Евгеньевич Епишкин
Игорь Викторович Турбин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет"
Priority to RU2020140457A priority Critical patent/RU2754628C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754628C1 publication Critical patent/RU2754628C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/28Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for plain shafts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

FIELD: fixing devices.
SUBSTANCE: invention relates to a device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing. The device is made in the form of a slipway with a body having a cavity that is filled with filler and closed on both sides with threaded plugs and contains mechanisms for fixing parts. The body of the slipway is made of a cylindrical shape, on the ends of which two covers are rigidly fixed, and it is ribbed along the outer diameter with ribs in the form of rings with a step equal to six of its diameters. At least six slots for fixing parts are cut out on the ribs evenly spaced along the diameters of the ribs, while one mechanism for fixing parts is made in the form of a rigid center, and the other mechanism for fixing parts is made in the form of a center that can be axially moved, and both of these mechanisms are installed on the two specified covers. On both sides of the grooves, two replaceable plates are fixed on the ribs, which are made with slots, or replaceable locking washers are installed on the ribs in the groove area.
EFFECT: improving the design of the device to ensure increased quality and performance of thermal power processing.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, а более конкретно к устройствам для термосиловой обработки маложестких осесимметричных деталей типа «вал».The invention relates to mechanical engineering technology, and more specifically to devices for thermal power processing of low-rigid axisymmetric parts of the "shaft" type.

Известно устройство для термосиловой обработки валов малой жесткости, включающее стапель, который выполнен в виде трубы из металла с коэффициентом линейного расширения большим, чем у изделия. Устройством того же назначения к заявленному изобретению, выбранным в качестве прототипа, является устройство для термосиловой обработки, содержащее многослойный сборно-секционный стапель, выполненный в виде трубы из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у изделия, внутреннее пространство которого заполнено наполнителем из песка с чугунной стружкой, радиаторы с радиальными пазами, установленные на наружной поверхности изделия по всей его длине, крышки подпятника и сферические пяты для жесткой фиксации изделия с обеих сторон относительно торцов стапеля [1].Known device for thermal power processing of shafts of low rigidity, including a slipway, which is made in the form of a pipe made of metal with a coefficient of linear expansion greater than that of the product. The device for the same purpose to the claimed invention, selected as a prototype, is a device for thermal power treatment containing a multilayer prefabricated sectional slipway made in the form of a pipe made of a material with a coefficient of linear expansion greater than that of a product, the internal space of which is filled with a sand filler with cast iron shavings, radiators with radial grooves installed on the outer surface of the product along its entire length, thrust bearing caps and spherical feet for rigid fixation of the product on both sides relative to the ends of the slipway [1].

Недостатком данного устройства является сложность конструкции из-за наличия в конструкции сборного многослойного стапеля и большого количества радиаторов, а также вредные условия труда, т.к. при охлаждении устройства в масле наполнитель стапеля пропитывается маслом, а скорость его охлаждения очень мала, поэтому происходит выгорание масла и, как следствие, задымление производственных площадей.The disadvantage of this device is the complexity of the design due to the presence of a prefabricated multilayer slipway and a large number of radiators in the design, as well as harmful working conditions, since when the device is cooled in oil, the filler of the slipway is impregnated with oil, and the rate of its cooling is very low, therefore, oil burns out and, as a result, the production areas are smoke-filled.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению, выбранным в качестве прототипа, является устройство для термосиловой обработки, содержащее стапель в виде двух труб с наполнителем, выполненный из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у детали, резьбовой механизм фиксации деталей с обоих концов в виде двух шайб-сфер и двух гаек для силового замыкания, трубы стапеля вкручиваются друг в друга, каждая из них выполнена с параболическим профилем, механизмы фиксации деталей размещают по периметру стапеля, а наполнитель находится в центральной части стапеля в полости, закрытой с двух сторон резьбовыми заглушками [2].The closest device for the same purpose to the claimed invention, selected as a prototype, is a device for thermal power treatment containing a slipway in the form of two pipes with a filler, made of a material with a coefficient of linear expansion greater than that of the part, a threaded mechanism for fixing parts at both ends in the form of two washers-spheres and two nuts for force locking, the pipes of the slipway are screwed into each other, each of them is made with a parabolic profile, the mechanisms for fixing the parts are placed along the perimeter of the slipway, and the filler is in the central part of the slipway in a cavity closed on both sides threaded plugs [2].

Недостатком данного устройства является ограниченные технологические возможности. Заготовка испытывает только деформации растяжения и при этой обработке существует неравномерная остаточная деформация по всей длине заготовки, что ведет к короблению готового изделия, потере точности на весь период эксплуатации.The disadvantage of this device is its limited technological capabilities. The workpiece only experiences tensile deformations and during this processing there is an uneven permanent deformation along the entire length of the workpiece, which leads to warping of the finished product, loss of accuracy for the entire period of operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении качества изготовления маложестких осесимметричных деталей с достижением следующих результатов: повышение стабильности размеров и формы осесимметричных маложестких деталей за счет устранения направленности осевых остаточных напряжений, за счет равномерной схемы нагружения; уничтожение технологической наследственности за счет перестройки текстуры материала, что ведет к более равномерному распределению остаточных напряжений по длине детали. Совершенствование конструкции устройства для термосиловой обработки, обеспечивает повышение качества и производительность термосиловой обработки.The task to be solved by the claimed invention is to improve the quality of manufacturing of low-rigid axisymmetric parts with the achievement of the following results: increasing the stability of dimensions and shape of axisymmetric low-rigid parts by eliminating the direction of axial residual stresses, due to a uniform loading scheme; elimination of technological heredity due to the restructuring of the material texture, which leads to a more uniform distribution of residual stresses along the length of the part. Improvement of the design of the device for thermal power treatment, provides an increase in the quality and productivity of thermal power treatment.

Данная задача решается тем, что корпус стапеля выполнен цилиндрической формы, на торцах которого жестко закреплены две крышки и оребрен по наружному диаметру ребрами в виде колец с шагом. Шаг колец должен быть равным шести его диаметрам, при этом на ребрах вырезаны равномерно расположенные по диаметрам ребер не менее шести пазов для фиксации деталей. Один механизм фиксации деталей выполнен в виде жесткого центра, а другой механизм фиксации деталей выполнен в виде центра, имеющего возможность осевого перемещения. Оба указанных механизма установлены на двух указанных крышках. По обеим сторонам пазов на ребрах закреплены две сменные пластины, которые выполнены с прорезями или на ребрах в зоне пазов установлены сменные стопорные шайбы.This problem is solved by the fact that the body of the slipway is made of a cylindrical shape, at the ends of which two covers are rigidly fixed and ribbed along the outer diameter with ribs in the form of rings with a pitch. The pitch of the rings should be equal to six of its diameters, with at least six grooves evenly spaced along the diameters of the ribs cut out on the ribs to fix the parts. One mechanism for fixing parts is made in the form of a rigid center, and the other mechanism for fixing parts is made in the form of a center that can be axially displaced. Both of these mechanisms are installed on the two indicated covers. On both sides of the grooves on the ribs, two replaceable plates are fixed, which are made with slots or replaceable lock washers are installed on the ribs in the area of the grooves.

Выполнение стапеля монолитным позволяет исключить пластическую деформацию в резьбовом соединении и увеличить срок службы установки.Execution of the slipway monolithic allows to exclude plastic deformation in the threaded connection and to increase the service life of the installation.

Размещение фиксаторов деталей по периметру кольцевых ребер без предварительной силовой нагрузки исключает осевое силовое замыкание деталий.Placement of part holders along the perimeter of annular ribs without preliminary power loading excludes axial force locking of parts.

Распределение силовой нагрузки равномерно по длине детали с разбиение на равные зоны деформации обеспечивает равномерную деформацию детали по длине.The distribution of the force load evenly along the length of the part with division into equal deformation zones ensures uniform deformation of the part along the length.

Фиксация заготовок в проточенных пазах колец обеспечивает дополнительный отток тепла, что исключает направленность температурной деформации детали. Выбор конструкции захватов в виде двух сменных стопорных пластин позволяет фиксировать детали различных диаметров в широком диапазоне.Fixation of the blanks in the grooved grooves of the rings provides an additional heat outflow, which excludes the direction of the thermal deformation of the part. The choice of the design of the grippers in the form of two interchangeable locking plates allows fixing parts of various diameters in a wide range.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема механической обработки детали. На фиг. 2 приведен общий вид устройства для ТСО, на фиг. 3 показан вид А фиг. 2, на - фиг. 4 приведен разрез Б-Б фиг. 2, на фиг. 5 показан разрез Г-Г фиг. 2. На фиг. 6 показан разрез В-В фиг. 5.The invention is illustrated in the drawings, where FIG. 1 shows a diagram of the machining of a part. FIG. 2 shows a general view of the device for TCO, FIG. 3 shows view A of FIG. 2, in - fig. 4 shows a section b-b of Fig. 2, FIG. 5 shows a section D-D of FIG. 2. In FIG. 6 shows a section b-b of FIG. 5.

Детали 1, с предварительно проточенными кольцевыми канавками устанавливаются в пазы 2 кольцевых ребер 4 стапеля 5. Внутри стапеля 5 находится полость 6, в которую засыпан наполнитель 7 (песок, чугунная дробь). Полость 6 закрыта с двух сторон резьбовыми заглушками 8. Коэффициент линейного расширения стапеля 6 больше, чем у деталей 1. На стапеле 5 закреплены две крышки 9 с обеих сторон стапеля 5. В крышках 9 вмонтированы два центра 10 и 11. Центр 10 регулированный, а центр 11 жесткий. На периферии кольцевых ребрах 4 с обеих сторон пазов 2 крепятся две сменные пластины 12. Пазы пластин 12 выполнены меньшего размера, чем пазы на ребрах.Parts 1, with pre-machined annular grooves, are installed in the grooves 2 of the annular ribs 4 of the slipway 5. Inside the slipway 5 there is a cavity 6, into which the filler 7 (sand, cast iron shot) is filled. The cavity 6 is closed on both sides with threaded plugs 8. The coefficient of linear expansion of the slipway 6 is greater than that of parts 1. Two covers 9 are fixed on the slipway 5 on both sides of the slipway 5. In the covers 9 there are two centers 10 and 11. The center 10 is adjustable, and center 11 is hard. On the periphery of the annular ribs 4 on both sides of the grooves 2 are attached two replaceable plates 12. The grooves of the plates 12 are made smaller than the grooves on the ribs.

Устройство для ТСО работает следующим образом. После фиксации деталей 1 в пазах 2 кольцевых ребрах 4 стапеля 5,последний имеет полость 6, которая заполнена наполнителем 7(песок, чугунная дробь). Полость 6 закрыта с двух сторон резьбовыми заглушками 8. На торцах корпуса стапеля 5 с обоех его сторон крепятся две крышки 9 в которых закреплены стопоры 10 и 11. Последние обеспечивают фиксацию детали в процессе термосиловой обработки. Далее стапель 5 с установленными детали 1 нагрев в шахтной печи до рабочих температур закалки или отпуска согласно стандартной технологии термической обработки. За счет большего или меньшего коэффициента линейного расширения или сжатия стапеля материала стапеля 5, больше или меньше чем коэффициент линейного расширения или сжатия детали 1, происходит осевая деформация растяжение или сжатия деталей 1. При охлаждении, за счет большей теплоемкости, охлаждение стапеля 5 происходит медленнее, чем деталей 1, что позволяет сохранить их напряженное состояние в течение всего цикла обработки. Данное устройство позволяет проводить осевую деформацию растяжения или сжатие детали. Для этого на ребрах 4 с каждой стороны прикреплены пластины 12. Для расширения диапазона диаметром обрабатываемых деталей на ребрах 4 с каждой их стороны на пазах 2 крепятся пластины 12 с меньшими размерами, чем пазы на ребрах 4. Использование данного устройства позволяет получить равномерную пластическую деформацию материала детали по всей ее длине и соответственно стабилизировать остаточные напряжения во всем объеме детали, и соответственно стабилизировать геометрические параметры детали, расширить технологические возможности процесса и упростить конструкцию устройства для термосиловой обработки.The device for TCO works as follows. After fixing the parts 1 in the grooves 2 of the annular ribs 4 of the slipway 5, the latter has a cavity 6, which is filled with filler 7 (sand, cast iron shot). The cavity 6 is closed on both sides by threaded plugs 8. At the ends of the slipway body 5, on both sides of it, two covers 9 are attached, in which stoppers 10 and 11 are fixed. The latter provide fixation of the part during thermal power processing. Further, the slipway 5 with installed parts 1 is heated in a shaft furnace to the working temperatures of quenching or tempering according to the standard heat treatment technology. Due to the greater or lesser coefficient of linear expansion or contraction of the stock of the material of the stock 5, greater or less than the coefficient of linear expansion or contraction of part 1, axial deformation of stretching or compression of parts 1 occurs. than parts 1, which allows them to maintain their stress state throughout the entire processing cycle. This device allows for axial tensile deformation or compression of the part. For this, plates 12 are attached to the ribs 4 on each side. To expand the range of the diameter of the workpieces on the ribs 4, on each side of the grooves 2, plates 12 are attached with smaller dimensions than the grooves on the ribs 4. The use of this device allows you to obtain uniform plastic deformation of the material parts along its entire length and, accordingly, stabilize residual stresses in the entire volume of the part, and, accordingly, stabilize the geometric parameters of the part, expand the technological capabilities of the process and simplify the design of the device for thermal power treatment.

Список литературыBibliography

1.SU 1708884 А1, 30.01.1992.1.SU 1708884 A1, 30.01.1992.

2. RU 2381282 С21, 10.02.20102. RU 2381282 С21, 10.02.2010

Claims (1)

Устройство для фиксации осесимметричных деталей при их термосиловой обработке, выполненное в виде стапеля с корпусом с полостью, которая заполнена наполнителем и закрыта с двух сторон резьбовыми заглушками, и содержащее механизмы фиксации деталей, отличающееся тем, что корпус стапеля выполнен цилиндрической формы, на торцах которого жестко закреплены две крышки, и оребрен по наружному диаметру ребрами в виде колец с шагом, равным шести его диаметрам, при этом на ребрах вырезаны равномерно расположенные по диаметрам ребер не менее шести пазов для фиксации деталей, при этом один механизм фиксации деталей выполнен в виде жесткого центра, а другой механизм фиксации деталей выполнен в виде центра, имеющего возможность осевого перемещения, причем оба указанных механизма установлены на двух указанных крышках, а по обеим сторонам пазов на ребрах закреплены две сменные пластины, которые выполнены с прорезями, или на ребрах в зоне пазов установлены сменные стопорные шайбы.A device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing, made in the form of a slip with a body with a cavity filled with filler and closed on both sides with threaded plugs, and containing mechanisms for fixing parts, characterized in that the body of the slip is cylindrical, at the ends of which it is rigid two covers are fixed, and ribbed along the outer diameter with ribs in the form of rings with a pitch equal to six of its diameters, while at least six grooves evenly spaced along the rib diameters are cut out on the ribs for fixing parts, while one mechanism for fixing parts is made in the form of a rigid center , and the other mechanism for fixing the parts is made in the form of a center that has the possibility of axial movement, and both of these mechanisms are installed on the two indicated covers, and on both sides of the grooves on the ribs two replaceable plates are fixed, which are made with slots, or on the ribs in the zone of the grooves are installed replaceable lock washers.
RU2020140457A 2020-12-08 2020-12-08 Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing RU2754628C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140457A RU2754628C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140457A RU2754628C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754628C1 true RU2754628C1 (en) 2021-09-06

Family

ID=77670140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140457A RU2754628C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754628C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232198C1 (en) * 2003-05-12 2004-07-10 Тольяттинский государственный университет Thermal power processing apparatus
RU2235794C2 (en) * 2001-02-20 2004-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Method and apparatus for thermal-power processing of axisymmetric elongated parts
RU2260628C1 (en) * 2003-12-25 2005-09-20 Тольяттинский государственный университет Apparatus for thermal-force working of axially symmetrical parts
RU2381282C1 (en) * 2008-10-08 2010-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Device for thermal-force treatment of axisymmetric parts
RU2387719C1 (en) * 2008-10-14 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Thermal force treatment method of long axisymmetrical parts
CN201538795U (en) * 2009-11-30 2010-08-04 南京长江工业炉科技有限公司 Long shaft series workpiece heat processing furnace
CN202954070U (en) * 2012-09-05 2013-05-29 新昌县金鹰齿轮箱有限公司 Gear shaft quenching device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235794C2 (en) * 2001-02-20 2004-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Method and apparatus for thermal-power processing of axisymmetric elongated parts
RU2232198C1 (en) * 2003-05-12 2004-07-10 Тольяттинский государственный университет Thermal power processing apparatus
RU2260628C1 (en) * 2003-12-25 2005-09-20 Тольяттинский государственный университет Apparatus for thermal-force working of axially symmetrical parts
RU2381282C1 (en) * 2008-10-08 2010-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Device for thermal-force treatment of axisymmetric parts
RU2387719C1 (en) * 2008-10-14 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Thermal force treatment method of long axisymmetrical parts
CN201538795U (en) * 2009-11-30 2010-08-04 南京长江工业炉科技有限公司 Long shaft series workpiece heat processing furnace
CN202954070U (en) * 2012-09-05 2013-05-29 新昌县金鹰齿轮箱有限公司 Gear shaft quenching device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109371221B (en) Pressure quenching tool and processing method for composite carburization-removing thin-walled gear ring
JP2019137905A (en) Quenching die and method of manufacturing annular member
US3434322A (en) Method and apparatus for rolling bearing races
CN111020130A (en) Thin-wall cylinder deformation-preventing inner support tool
RU2754628C1 (en) Device for fixing axisymmetric parts during their thermal power processing
US4562369A (en) Commutator and method of manufacture thereof
JP6846146B2 (en) Quench plug system and their use
RU2381282C1 (en) Device for thermal-force treatment of axisymmetric parts
BR112019012655A2 (en) press die and method for manufacturing a green body by means of a press
US11389870B2 (en) Ring for a connection element, a connection element and corresponding manufacturing method
CN217578982U (en) Multi-cylinder integral crankshaft quenching clamp
US4292828A (en) Apparatus for manufacturing cold-work hardened cylinders
RU2643401C1 (en) Device for heat and pressure treatment
CN114196808A (en) Multi-cylinder integral crankshaft quenching clamp
RU2381281C1 (en) Device for thermo-force treatment of axisymmetric parts
RU2468094C2 (en) Device for thermal fixation of piston rings in packet
JP7227059B2 (en) Method for manufacturing hollow shaft member and method for manufacturing rolling device
RU2705157C1 (en) Shaping part of hot die for billet-shaft with gear at end
JP2020104130A (en) Method of manufacturing outside joint member
RU2235794C2 (en) Method and apparatus for thermal-power processing of axisymmetric elongated parts
RU2623972C1 (en) Device for pressure-heated treatment of low-hardness shafts
SU1754290A1 (en) Method of manufacture of internal slots in round billet
JP4105401B2 (en) Machine split manufacturing method of split ring-shaped member
KR20130103900A (en) Roll forming dice structure for sleeve ring and manufacturing method
RU66339U1 (en) SYSTEM "DEVICE-SATELLITE-PREPARATION"