Способ Дагиса упрочнения деталей

Изобретение относится к способам обрабртки металлов В частности, к способам упрочнения деталей в зонах возникновения местных напяений изза поперечных отверстий, и может быть использовано на ремонтных предприятиях, например, агропромышленного комплекса при восстановлении шеек коленчатых валов автотракторных двигателей наплавкой, при перешлифовке шеек валов на ремонтные размеры, для их упрочнения в зонах расположения поперечных маслопоцводящих каналов.Известны способы упрочнения деталей, снабженных поперечными отверстиям согласно которым кромки поперечных отверстий упрочняют следующим образомраззенковывают кромки поперечных отверстий, скругляют их выходы резанием- в зоне выхода поперечных отверстий на валах и осях снимают лыскиобжимают стенки отверстий шарикаминаносят вблизи кромок поперечных отверстий разгружающиеОднако эти способы, хотя и обеспечивают увеличение усталостной прочности деталей типа вапов в зоне поперечных отвер стий, но имеют недостатки. Например, раззенковка кромок отверстий дает недостаточное повышение усталостной прочности. Друз гие способы уменьшения концентрации номнальных напряжений сложны и трудоемки, поэтому их применяют редко.Нормальные напряжения вокруг поперечных отверстий при нагружении деталей распределяются по периметру кромок неравномерно (смд эпюры распределения нормальных напряжений вокруг поперечных отверстий при кручении вкниге Серенсен С.В. Когаев В.П., Шнайдеровч Р.М. Несущая способность и расчетыдеталей машин на прочность, М. Маиностроение 1975, стр.4 ОНа эпюре нормальных напряжений (фиг.1)точками а обозначены зоны наибольших напрякений,которые расположены на радиусах поперечных отверстийпрохоцящих под углом 459 к образую тйвшшиштыоош.Основным недостатком известных способов является то, что в процессе обработки кромок отверстий не удается полуить упрочненную зону, имеющую форму эпюры напряженийчто не даетвозможности получить наибольший положительный эффект от упрочнения при минимальных затратах. При этом дополнительную деформацию детали создают на участках, где отсутствует концент рация напряжений.Известен также способ уцрочнениядеталей в зоне возникновения местных напряжений изэа поперечных отверстий)включающий обжатие кромок отверстий для создания остаточных напряженийсжатия (заблонский К.И и Мак С.Л Влияние конструктивных форм деталей машин их долговечность Техника, Киев 1971,с.114-115).Щогласно способу упрочняют детали и уменьшают концентрацию напряжений в зоне кромок поперечных отверстий путем плас тической деформации их шариком или конусом. Деформация кромокприводит к образованию благоприятных остаточных напряений сжатия и к увеличению усталостной прочности валов. В результате обжатия шариком происходит скругление кромок.Ссм.фиг.2 а)Основной недостаток этого способа состоит в том, чтоформа отпечатки шаровой или конической поверхности на кромках поперечного отверстиявыходящего на цилиндрическую поверхность вала, а также згпора остаточных напряжений полученнаяна кромках отверстия В процессе упрочнения, не совпадает сЭПЮрОЙ НОРМЗЛЬНЫХ напряжений, ВОЗНИКЭДСЭЩИХ В ЗОНЭ ВЫХОДЗ ПО 1806 5 перечного отверстия при кручении.На фиг.2 б совмещены и показаны точки а наибольших нормальных напряжений, возникающих при кручении, и точки б-наибольших напряжений сжатия, возникающих при обжатии кромок ша риком или конусным рабочим элементом инструмента.Из фиг.1 и фиг.2 б следует, что при обжатии кромок поданному способу наибольшие благоприятные напряения сжатия на кромках получают в точках б, где номинальные напряжения от кручения (нагрузки) имеют мнимальнпе значение или вообще отсутствуют, причем отпечаток 4 рабочего элемента инструмента на кромкахотверстия Зфиг.2 б)получакпвчформеэлпса, большая ось которого совпадает с образующей поверхности шейки вала, Недостатком способа обжатия кромок является то, что наибольшие напряжения сжатия не создаются в точках наибольших нормальных напряений возникающих при кручении, где собственно, зароцдаются трещины от циклических нагрузок. Целью изобретения является увеличение надежности и цр 0 ч ности деталей. Поставленная цель достигается тем, что в способе упроч нения деталей в зоне возникновения местных напряжений из-за поперечны отверстий, включающем обжатие кромок отверсий для создания остаточных напряжений сжатия, согласно изобретениюобжатие кромок осуществляют инструментом с граненым рабочим элементом и усилям прямо пропоррионеяьным нормальным напряжения от нагрузок. Инструмент снабжен приспособлением для его ориентаии на детали в процессе обжатия.На фиг.1 показана эпюра нормальных напряений возникаю 1 цИх на кромках поперечного отверстия вала под нагрузкой.На фиг.2 показана форма отпечатка рабочего элемента ин струмента на кромках поперечного отверстия при обнатии кро мок по способу-гхрототипу расположение точек а наибольшихнормальных напряжений и точек б наибольших напряжений сжа тия после упрочнения.На фиг.3 показана конструкция инструмента для пластического деформирования кромок по предложенному способу и эпюра напряжений сжатия 10 после обработки кромок пластическим де формированием.На чертежах и в тексте приняты следующие обозначения.2. Эпюра нормальных напряжений вокруг поперечного отверстия вала.3. Кромка поперечного отверстия, 4. Контур отпечатка шара или конуса на поверхности вала,полученный при обжатии кромок по известному способуг6. Приспособление для ориентации инструмента на детали, ВЫПОЛНЭННОЭ В ВИДЭ стрелки.8,9. Поверхности граненного рабочего элемента инструмента,состоящие из круговых 8 и плоских 9 поверхностей. 10. Контур отпечатка инструмента 5 при его вдавливании в кромку поперечного отверстия на поверхности вала по предло женному способу.а - точка наибольшего нормального напряжения на кромкахн отверстия при кручении вала. б точки наименьшего номинального напряжения на кромках отверстия при кручении вала и наибольшего пластического дег формирования при обжатии отверстия по известному способу Р - вектор силы, обжимающий кромку. Д диаметр поперечного отверстия сМк векторы крутящего момента, действующего на вал.