RU205401U1

RU205401U1 - TOOL FOR ELECTROMECHANICAL HARDENING OF SQUARE HOLES

Info

Publication number: RU205401U1
Application number: RU2020140739U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Морозов; Анатолий Николаевич Еремеев; Александр Александрович Кулаков; Михаил Владимирович Пузаков
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-07-13

Abstract

Полезная модель относится к инструментам для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения. Инструмент содержит токоизоляционную втулку, навинченную на оправку, выполненную с осевым отверстием, герметично заглушенным винтовой пробкой, и с резьбой, на которой закреплен упрочняющий элемент, выполненный с прямоугольным вырезом и прорезями, штуцер, стяжные гайки, выполненные с возможностью присоединения клеммы токоподводящего кабеля, винт и клин, при этом стяжные гайки установлены на оправке, в которой выполнено радиальное глухое отверстие с установленным в нем штуцером, сообщающееся с указанным осевым отверстием, а клин ввинчен посредством винта в осевое отверстие в торце оправки. Клин выполнен в виде усеченного конуса, упрочняющий элемент в поперечном сечении имеет форму квадрата, прорези на упрочняющем элементе выполнены взаимно перпендикулярно и расположены параллельно сторонам квадрата с точкой пересечения в центре квадратного сечения упрочняющего элемента с образованием четырех равных упругих элементов. В нижней части оправки на ее внешней стороне выполнено четыре симметричных друг другу канала для подвода охлаждающей жидкости через штуцер к рабочим поверхностям упрочняющего элемента и упрочняемым поверхностям отверстия квадратного сечения детали. Технический результат заключается в создании инструмента, обеспечивающего электромеханическую закалку поверхности отверстий квадратного сечения. 2 ил.The utility model relates to tools for electromechanical hardening of the surface of square holes. The tool contains a current-insulating sleeve, screwed onto a mandrel, made with an axial hole, hermetically sealed with a screw plug, and with a thread, on which a reinforcing element is fixed, made with a rectangular cut and slots, a fitting, clamping nuts made with the possibility of connecting a terminal of a current supply cable, a screw and a wedge, wherein the clamping nuts are mounted on a mandrel, in which a radial blind hole is made with a fitting installed in it, communicating with the specified axial hole, and the wedge is screwed into the axial hole in the end of the mandrel by means of a screw. The wedge is made in the form of a truncated cone, the reinforcing element in the cross section has the shape of a square, the slots on the reinforcing element are mutually perpendicular and are located parallel to the sides of the square with the intersection point in the center of the square section of the reinforcing element with the formation of four equal elastic elements. In the lower part of the mandrel, on its outer side, there are four channels symmetrical to each other for supplying coolant through the fitting to the working surfaces of the reinforcing element and the hardened surfaces of the square hole of the part. The technical result consists in creating a tool that provides electromechanical hardening of the surface of square holes. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к инструментальной оснастке для поверхностного упрочнения, и может быть использована при упрочнении поверхности отверстий квадратного сечения.The utility model relates to mechanical engineering, in particular, to tooling for surface hardening, and can be used for hardening the surface of square-section holes.

Известен дорн [Патент RU №177586 U1, C21D 1/10] для выборочного электромеханического упрочнения внутренних поверхностей отверстий деталей, содержащий токоизоляционную втулку, оправку с резьбой для крепления упрочняющего элемента, имеющую осевое глухое отверстие, герметично заглушенное винтовой пробкой, и два симметричных друг другу канала, штуцер, стяжные гайки, упрочняющий элемент с прямоугольным вырезом, винт и клин.Known mandrel [Patent RU No. 177586 U1, C21D 1/10] for selective electromechanical hardening of the inner surfaces of the holes of parts, containing a current-insulating sleeve, a threaded mandrel for fastening a reinforcing element, having an axial blind hole, hermetically sealed with a screw plug, and two symmetrical to each other duct, union, clamping nuts, reinforcing element with rectangular cutout, screw and wedge.

Известный дорн для выборочного электромеханического упрочнения поверхностей отверстий деталей обладает следующими недостатками - непригодность конструкции клина, оправки и упрочняющего элемента для закалки поверхности отверстий квадратного сечения.The known mandrel for selective electromechanical hardening of the surfaces of the holes of the parts has the following disadvantages - the unsuitability of the design of the wedge, the mandrel and the reinforcing element for hardening the surface of the holes of the square section.

Технический результат полезной модели - обеспечение закалки поверхности отверстий квадратного сечения.The technical result of the utility model is to provide surface hardening of square-section holes.

Технический результат достигается тем, что клин выполнен в виде усеченного конуса, упрочняющий элемент в поперечном сечении имеет форму квадрата, прорези на упрочняющем элементе выполнены взаимно перпендикулярно и расположены параллельно сторонам квадрата с точкой пересечения в центре квадратного сечения упрочняющего элемента с образованием четырех равных упругих элементов, а в нижней части оправки на внешней стороне выполнено четыре симметричных друг другу канала для подвода охлаждающей жидкости к рабочим поверхностям упрочняющего элемента и упрочняемым поверхностям отверстия квадратного сечения детали.The technical result is achieved by the fact that the wedge is made in the form of a truncated cone, the reinforcing element in the cross section has the shape of a square, the slots on the reinforcing element are mutually perpendicular and are located parallel to the sides of the square with the intersection point in the center of the square section of the reinforcing element with the formation of four equal elastic elements, and in the lower part of the mandrel, on the outer side, there are four channels symmetrical to each other for supplying coolant to the working surfaces of the reinforcing element and the hardened surfaces of the square-section hole of the part.

На фиг. 1 представлен инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения, на фиг. 2 - упрочняющий элемент.FIG. 1 shows a tool for electromechanical hardening of the surface of square-section holes; FIG. 2 - reinforcing element.

Инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения содержит токоизоляционную втулку 1, оправку 2, стяжные гайки 3, упрочняющий элемент 4, зафиксированный на оправке 2 посредством резьбового соединения. Упрочняющий элемент 4 в поперечном сечении имеет форму квадрата с прорезями 5, образующими упругие элементы 6 с рабочими поверхностями 7. Прорези 5 на упрочняющем элементе 4 выполнены взаимно перпендикулярно и расположены параллельно сторонам квадрата с точкой пересечения в центре квадратного сечения упрочняющего элемента 4. Между упругими элементами 6 зафиксирован клин 8, наружная поверхность которого выполнена в виде усеченного конуса. При помощи винта 9 клин вворачивается в отверстие в торце оправки, что позволяет производить регулировку схождения и расхождения упругих элементов 6. В основании упругих элементов 6 с внешней стороны выполнены цилиндрические вырезы для уменьшения концентраций напряжений. В верхней торцевой части оправки выполнено осевое глухое отверстие 10, герметично заглушенное винтовой пробкой 11. В средней части оправки, ниже стяжных гаек, выполнено радиальное глухое отверстие, сообщающееся с осевым отверстием, и установлен штуцер 12. В нижней части оправки на внешней стороне выполнено четыре симметричных друг другу канала 13 для подвода охлаждающей жидкости к рабочим поверхностям упрочняющего элемента и упрочняемым поверхностям отверстия квадратного сечения.The tool for electromechanical hardening of the surface of square-section holes contains a current-insulating sleeve 1, a mandrel 2, clamping nuts 3, a reinforcing element 4 fixed on the mandrel 2 by means of a threaded connection. The reinforcing element 4 in cross section has the shape of a square with slots 5 forming elastic elements 6 with working surfaces 7. The slots 5 on the reinforcing element 4 are mutually perpendicular and located parallel to the sides of the square with the intersection point in the center of the square section of the reinforcing element 4. Between the elastic elements 6, a wedge 8 is fixed, the outer surface of which is made in the form of a truncated cone. With the help of the screw 9, the wedge is screwed into the hole in the end of the mandrel, which makes it possible to adjust the convergence and divergence of the elastic elements 6. At the base of the elastic elements 6, cylindrical cutouts are made on the outside to reduce stress concentrations. In the upper end part of the mandrel, an axial blind hole 10 is made, hermetically sealed with a screw plug 11. In the middle part of the mandrel, below the clamping nuts, a radial blind hole is made, communicating with the axial hole, and a fitting 12 is installed. channels 13 symmetrical to each other for supplying coolant to the working surfaces of the reinforcing element and the hardened surfaces of the square hole.

С инструментом для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения работают следующим образом. Оправку 2 с навинченной токоизоляционной втулкой 1 закрепляют в станке и подводят к обрабатываемому отверстию детали, создавая плотный контакт, предварительно раздвинув упругие элементы при помощи клина 8, вворачиванием винта 9. К оправке 2 посредством стяжных гаек 3, для обеспечения подвода электрического тока, присоединяют клемму токоподводящего кабеля.With a tool for electromechanical hardening of the surface of square holes, work as follows. The mandrel 2 with a screwed-in current-insulating sleeve 1 is fixed in the machine and brought to the hole to be machined, creating a tight contact, having previously spread the elastic elements with a wedge 8, screwing in the screw 9. To the mandrel 2 by means of clamping nuts 3, to ensure the supply of electric current, a terminal is connected current supply cable.

Инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения при обработке перемещают вертикально «сверху-вниз». Через место контакта упрочняющего элемента 4 с обрабатываемой поверхностью отверстия квадратного сечения пропускают электрический ток плотностью j=250…300 А/мм². В результате чего контактируемая с упрочняющим элементом поверхность разогревается до температуры 900…1000°С, а при последующем осевом перемещении инструмента для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения относительно оси отверстия и подачи в зону упрочнения охлаждающей жидкости через штуцер, осевое отверстие в оправке и четыре радиальных отверстия на внешней стороне оправки происходит мгновенный отвод тепла, что способствует формированию мартенситной структуры и повышению твердости поверхности отверстия квадратного сечения.The tool for electromechanical hardening of the surface of square-section holes is moved vertically "from top to bottom" during machining. ^{An electric current with a density j = 250 ... 300 A / mm 2 is} passed through the place of contact of the reinforcing element 4 with the machined surface of the square hole. As a result, the surface in contact with the reinforcing element heats up to a temperature of 900 ... 1000 ° C, and with the subsequent axial movement of the tool for electromechanical hardening of the surface of the square-section holes relative to the hole axis and supplying coolant to the hardening zone through the fitting, the axial hole in the mandrel and four radial the hole on the outside of the mandrel instantaneously dissipates heat, which contributes to the formation of a martensitic structure and an increase in the surface hardness of the square hole.

Выполнение упрочняющего элемента 4 квадратного сечения позволяет осуществлять закалку поверхности отверстий квадратного сечения.The design of the reinforcing element 4 with a square cross-section allows the surface hardening of the holes with a square cross-section.

Изготовление наружной поверхности клина 8 в виде усеченного конуса, установленного между упругими элементами 6 и перемещаемого с помощью винта 9, позволяет эффективно обеспечивать плотный контакт между рабочими поверхностями 7 упругих элементов 6 и обрабатываемой поверхностью отверстия квадратного сечения, что исключит образование электрической эрозии и позволит повысить качество поверхностной закалки отверстий квадратного сечения.The manufacture of the outer surface of the wedge 8 in the form of a truncated cone, installed between the elastic elements 6 and moved by means of the screw 9, makes it possible to effectively ensure tight contact between the working surfaces 7 of the elastic elements 6 and the machined surface of the square hole, which will eliminate the formation of electrical erosion and improve the quality surface hardening of square holes.

Наличие осевого глухого отверстия 10 в оправке 2, радиального глухого отверстия и установленного в нем штуцера 12, а также четырех симметричных каналов 13 в нижней части отправки позволяет улучшить отвод тепла из зоны контакта путем подвода охлаждающей жидкости.The presence of an axial blind hole 10 in the mandrel 2, a radial blind hole and a fitting 12 installed in it, as well as four symmetrical channels 13 in the lower part of the shipment makes it possible to improve heat removal from the contact zone by supplying a coolant.

Claims

Инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения, содержащий токоизоляционную втулку, навинченную на оправку, выполненную с осевым отверстием, герметично заглушенным винтовой пробкой, и с резьбой, на которой закреплен упрочняющий элемент, выполненный с прямоугольным вырезом и прорезями, штуцер, стяжные гайки, выполненные с возможностью присоединения клеммы токоподводящего кабеля, винт и клин, при этом стяжные гайки установлены на оправке, в которой выполнено радиальное глухое отверстие с установленным в нем штуцером, сообщающееся с указанным осевым отверстием, а клин ввинчен посредством винта в осевое отверстие в торце оправки, отличающийся тем, что клин выполнен в виде усеченного конуса, упрочняющий элемент в поперечном сечении имеет форму квадрата, прорези на упрочняющем элементе выполнены взаимно перпендикулярно и расположены параллельно сторонам квадрата с точкой пересечения в центре квадратного сечения упрочняющего элемента с образованием четырех равных упругих элементов, а в нижней части оправки на ее внешней стороне выполнено четыре симметричных друг другу канала для подвода охлаждающей жидкости через штуцер к рабочим поверхностям упрочняющего элемента и упрочняемым поверхностям отверстия квадратного сечения детали.A tool for electromechanical hardening of the surface of square-section holes, containing a current-insulating sleeve screwed onto a mandrel made with an axial hole, hermetically sealed with a screw plug, and with a thread, on which a reinforcing element is fixed, made with a rectangular cut and slots, a fitting, clamping nuts made with the possibility of connecting the terminal of the current supply cable, a screw and a wedge, while the clamping nuts are installed on a mandrel, in which a radial blind hole is made with a fitting installed in it, communicating with the specified axial hole, and the wedge is screwed by means of a screw into the axial hole in the end of the mandrel, which is different in that the wedge is made in the form of a truncated cone, the reinforcing element in the cross-section has the shape of a square, the slots on the reinforcing element are mutually perpendicular and are located parallel to the sides of the square with the intersection point in the center of the square section of the reinforcing element with the formation of four x equal elastic elements, and in the lower part of the mandrel on its outer side there are four channels symmetrical to each other for supplying coolant through the fitting to the working surfaces of the reinforcing element and the hardened surfaces of the square hole of the part.