В июне 1935 года Обыденкин переведён в 52-ю стрелковую дивизию, дислоцированную в Ярославле, где назначен на должность начальника хозяйственного довольствия 154-го стрелкового полка, а с января 1936 года служил в 155-м стрелковом полку на должностях командира стрелковой роты и роты технического обеспечения, командира батальона, командира пулемётного батальона. В августе 1937 года вернулся в 154-й стрелковый полк, где назначен на должность командира пулемётного батальона, а в декабре 1938 года — на должность начальника штаба полка, после чего принимал участие в боевых действиях в ходе похода в Западную Украину и советско-финской войны.