Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ СНЯТИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ
СПОСОБ СНЯТИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ

СПОСОБ СНЯТИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ может быть использован для снятия внутренних напряжений с целью повышения точности механической обработки отливок и стабилизации их размеров. Деталь обрабатывают импульсами магнитного поля по режимам: напряженность магнитного поля - 10-6 А/м, частота следования импульсов - 5 Гц, длительность импульса - 500 мкс, продолжительность обработки - 10 - 15 мин. Обработку проводят после чистовой расточки отверстий перед хонингованием. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2118927
Класс(ы) патента: B23P25/00
Номер заявки: 97111246/02
Дата подачи заявки: 01.07.1997
Дата публикации: 20.09.1998
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Автор(ы): Козлова Н.Н.; Колпаков А.А.; Масалов Ю.А.; Постников С.Н.; Свириденко С.А.; Старостин В.Н.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Описание изобретения: Изобретение относится к способам снятия внутренних напряжений с целью повышения точности механической обработки отливок, а именно блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
Известен способ снятия внутренних напряжений в сварных конструкциях обработкой зоны сварного шва и трещиноопасной области пришовной зоны импульсным магнитным полем (см. Малыгин Б.В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. - М. : Машиностроение, 1989, с. 64). Способ состоит в том, что для уменьшения напряжения в сварных деталях проводят локальную магнитоимпульсную обработку поверхности сварных швов и трещиноопасной области пришовной зоны путем перемещения индуктора, фокусирующего магнитное поле напряженностью 20-6 А/м на глубину до 100 мм в указанной зоне. Обработка производится вручную за 5 - 10 циклов.
Недостатком данного способа является невозможность объемного воздействия на материал крупногабаритных деталей за один цикл.
Известен способ воздействия на объекты с целью улучшения свойств материалов и изделий, в частности на конденсированные системы радиотехнического производства последовательностью импульсов относительно слабого магнитного поля напряженностью 10-6 А/м с крутым передним фронтом (см. журнал "Электронная обработка материалов", Институт прикладной физики АН Молдавии, N 2, 1995, с. 46).
Этот способ имеет ограниченные технологические возможности при обработке крупногабаритных деталей.
Собираемость и эксплуатационные свойства изделий зависят от точности изготовления сопрягаемых деталей. Так например, при изготовлении блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с течением времени происходит изменение (деформация) размеров цилиндровых отверстий. Это связано с внутренними напряжениями, возникающими в материале при механической обработке.
Задачей изобретения является создание способа, позволяющего снимать внутренние напряжения и стабилизировать размеры крупногабаритных литых деталей.
Это достигается путем обработки изделий импульсами относительно слабого магнитного поля, создающегося установкой типа ОИМП, которые через накопительный конденсатор периодически разряжаются на индуктор, в полости которого находится изделие.
Способ состоит в том, что блок цилиндров двигателей помещают в установку ОИМП-102 с выносным индуктором диаметром 430 мм и высотой 450 мм и обрабатывают по режиму: напряженность магнитного поля - 10-6 А/м, частота следования импульса - 5 Гц, длительность импульса - 500 мкс, продолжительность обработки - 10 - 15 мин. Обработку блоков цилиндров проводят после черновой и чистовой расточки отверстий пред окончательной механической обработкой (хонингованием). Степень стабилизации размеров определяют проведением замеров цилиндровых отверстий в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в трех уровнях по высоте. Замеры производят сразу после хонингования и по истечении 24-х и более часов.
В процессе разработки предлагаемого способа были опробованы различные режимы импульсной магнитной обработки с частотой импульса от 0,5 до 10 Гц, напряженностью магнитного поля от 10-4 до 10-6 А/м. Обработку деталей импульсным магнитным полем проводили на различных стадиях механической обработки: после черновой и после чистовой расточки отверстий, а также после хонингования. Продолжительность обработки изменяли от 5 до 40 минут.
Замеры цилиндричности отверстий показали, что обработка деталей при напряженности поля до 10-4 А/м, при частоте импульса - 0,5 - 5 Гц и продолжительности обработки 5 - 10 минут не обеспечивает стабилизации размеров цилиндров. Абсолютная величина деформации отверстий цилиндров при этих режимах составила 1,1 - 2,5 мкм, что не удовлетворяет требованиям чертежно-технической документации.
Введение операции обработки импульсным магнитным полем после хонингования также не обеспечило стабилизацию размеров отверстий.
Результаты проведенных исследований показали, что используемые в предлагаемом способе режимы являются наиболее оптимальными для достижения поставленной цели.
Эффективность способа подтверждается графиком (см. чертеж), построенным по результатам замеров отверстий блока цилиндров двигателя ЗМЗ -406. Из графика следует, что абсолютная величина деформации цилиндрового отверстия блока цилиндров без применения предлагаемого способа с течением времени составляет 35 - 40 мкм, что требовало повторного хонингования 90% обрабатываемых деталей. Абсолютная величина деформации цилиндрового отверстия блока цилиндров с использованием предлагаемого способа с течением времени составляет 0 - 10 мкм, что отвечает требованиям чертежно-технологической документации.
Предлагаемый способ снятия внутренних напряжений блоков цилиндров отличается низким энергопотреблением, экологически чист, не требует больших производственных площадей, так как используется установка приборного типа, легко автоматизируется и позволяет стабилизировать точность размеров цилиндровых отверстий, полученную окончательной механической обработкой.
Формула изобретения: Способ снятия внутренних напряжений при механической обработке литых деталей, заключающийся в воздействии на объекты последовательностью импульсов относительно слабого магнитного поля напряженностью до 10-6 А/м с крутым передним фронтом, отличающийся тем, что обработку осуществляют после чистовой расточки цилиндрового отверстия перед хонингованием в течение 10-15 мин с частотой следования импульсов 5 Гц и длительностью импульса 500 мкс.