CC BY
5
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
УДК 621.787.4
А.П. Моргунов, A.P. Morgunov, e-mail: [email protected] А.В. Удодова, A.V. Udodova, e-mail: [email protected] Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия Omsk State Technical University, Omsk, Russia
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН С РАБОЧЕЙ
ПОВЕРХНОСТЬЮ ПУАНСОНА
ENSURING THE ADHESION STRENGTH OF THE ABRASIVE GRAINS WITH THE WORKING SURFACE OF THE PUNCH
В статье представлен способ обеспечение прочности сцепления абразивных зерен с рабочей поверхностью пуансона с предварительной подготовкой микрорельефа.
The article presents a way of ensuring the adhesion strength of the abrasive grains with the working surface of the punch with preparation of the microrelief.
Ключевые слова: износостойкость, поверхность, микрорельеф, пластическое деформирование, абразивные частицы.
Keywords: wear resistance, surface, microrelief, plastic deformation, the abrasive particles.
Обеспечение прочности сцепления абразивных зерен с рабочей поверхностью пуансона достаточно эффективно достигается предварительной подготовкой поверхности с определенными параметрами микрорельефа.
Сущность предлагаемого способа заключается в применении предварительной абразивной обработки, позволяющей получить впадины, глубина и объем которых должны соответствовать количеству и размерам зерен, применяемых в каждом конкретном способе листовой штамповки. С этой целью применяются шлифовальные круги с искусственными абразивными материалами: электрокорунд нормальный Э, электрокорунд белый ЭБ, карборунд зеленый КЗ, карборунд черный КЧ [1, 2]. В соответствии с классификацией зернистости абразивного материала предлагаются характеристики зерен основной фракции от 700 до 600 мкм. По результатам многочисленных исследований глубина канавки, получаемая в результате воздействия зерна с указанными размерами, находится в пределах 0,2-0,25 мм. Заполнение канавок осуществляется абразивными частицами из шлама, а также ультра-и мелкодисперсными абразивными материалами более высокой твердости, например кубический нитрид бора (эльбор) и искусственный алмаз, размеры зерен рекомендуются не более 20 мкм.
Надежное обеспечение прочности сцепления абразивных зерен с рабочей поверхностью пуансона обеспечивается различного рода связками, используемыми при изготовлении абразивного инструмента. Последующее деформирование микровыступов роликами из твердого сплава обеспечивает повышение прочности сцепления зерен с рабочей поверхностью пуансона.
На рис. 1 представлен микрорельеф рабочей поверхности пуансона с нанесенными на нее абразивными частицами. Абразивные частицы в смеси с вязкой смазкой заполняют впадины (микровпадины), имеющиеся на поверхности, обработанной резанием, и удерживаются во впадинах благодаря вязкой смазке.
347
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
Рис. 1. Микрорельеф рабочей поверхности пуансона с нанесенными на нее абразивными частицами
Далее следовала накатка роликом (рис. 2) из твёрдого сплава ВК8 с радиусом от 3 мм до 5 мм, диаметром 50 мм. Накатка позволяет пластически деформировать микровыступы и удерживаться в приповерхностном слое абразивным частицам (рисунок 3), причем позволяет абразивным частицам удерживаться неоднократное количество рабочих циклов [3, 5].
Рис. 2. Твердосплавный ролик для накатки
Из рис. 3 видно, что выступы микрорельефа на рабочей поверхности пуансона после накатки перекрывает впадины с находящимися и закрепившимися в них абразивными частицами 1. Абразивные частицы закрепились и удерживаются во впадинах благодаря предварительно нанесенной пластической смазке 2.
Рис. 3. Микрорельеф рабочей поверхности пуансона с накатанными на нее абразивными частицами
1 - рабочая поверхность пуансона, 2 - абразивные частицы, 3 - пластичная смазка, 4 - деформированные микровыступы на рабочей поверхности пуансона
Предложенный способ позволяет достаточно надежно удерживаться абразивным частицам в микровпадинах поверхности, обработанной либо лезвийным, либо абразивным методами.
Благодаря абразивным частицам с твердостью, многократно превышающей твердость заготовки, износостойкость рабочей поверхности пуансона возрастает в 3-5 раз и более.
348
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
Библиографический список
1. Акопов, С. А. Машиностроение: энциклопедический справочник: В 15 т. / С. А. Акопов, И. И. Артоболевский ; под ред. Е. А. Чудакова. - М. : Гос. науч.-тех. изд-во
машиностроительной литературы, 1948. - Т. 7. - 483 С.
2. Косилова, А. Г. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / А. Г. Косилова, Р. К. Мещеряков. - М. : Машиностроение, 1985. - Т. 2. - 496 С.
3. Моргунов, А. П. Способ повышения износостойкости пуансонов для листовой штамповки / А. П. Моргунов, А. В. Удодова, А. А. Федоров // Динамика систем, механизмов и машин. - Омск : ОмГТУ, 2012. - № 2. - С. 276-279.
4. Моргунов, А. П. Технологическое обеспечение параметров поверхностей деталей пар трения и прочности неподвижных соединений регуляризацией микрорельефа / А. П. Моргунов, В. Б. Масягин, В. П. Погодаев, В. В. Деркач. - М. : Технология машиностроения, 2006. - 184 с.
5. Пат. 2514253 Российская Федерация, МПК Б24Б39/00, В23Р9/02. Способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / А. П. Моргунов, А. В. Удодо-ва, А. А. Фёдоров ; заявитель и патентообладатель Омский государственный технический университет. - № 2012146788/02; заявл. 01.11.12; опубл. 27.04.14, Бюл. № 12. - 5 с.: ил.
