СПОСОБ ДОРНОВАНИЯ
METHOD OF BURNISHING

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к процессам дорнования отверстий.
Известен способ дорнования по Авторскому свидетельству СССР №1782709 (МПК В24В 39/02, опубл. 23.12.1992). Сущность способа состоит в проталкивании через деформируемое отверстие деформирующего инструмента (дорна) с заборным и обратным корпусами и с калибрующей (рабочей) поверхностью, выполненной с заданным регулярным микрорельефом для обеспечения непрерывной подачи смазочного материала в зону очага деформации, который улучшает качество обработанной поверхности отверстия за счет уменьшения шероховатости и увеличения микротвердости.
Недостатком указанного способа является низкая износостойкость дорна и значительные усилия дорнования.
Техническим результатом настоящего изобретения является значительное повышение износостойкости дорна и снижение усилий дорнования.
Технический результат достигается тем, что деформируемое отверстие и поверхность дорна с заборным и обратным конусами и с калибрующей (рабочей) поверхностью, выполненной с заданным регулярным микрорельефом для обеспечения непрерывной подачи смазочного материала в зону очага деформации, смазывают смазочным материалом, в качестве которого используют машинное масло с добавлением в него до 20% медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, образующей в очаге пластической деформации тонкие сервовитные пленки меди, препятствующие интенсивному износу дорна и снижающие усилия дорнования.
Такой присадкой может быть медьсодержащая присадка, обладающая металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами марки «Валена» по патенту РФ №2277579 (МПК С10М 141/06, С10М 133/12, С10М 133/16, С10М 133/38, С10М 129/04, С10М 129/26, С10М 125/00, C10N 30/06, опубл. 10.06.2006).
На фиг.1 изображено взаимодействие регулярного микрорельефа дорна 1 с поверхностью обрабатываемого отверстия 3 детали 4;
фиг.2 - графики зависимости удельного усилия дорнования от фактического натяга при деформировании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле;
д
фиг.3 - графики зависимости линейного износа дорна от удельного усилия дорнования q; величины фактического натяга при дорновании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле.
Дорн состоит из заборного конуса 5, калибрующего участка 6 и обратного конуса 7. Микрорельеф 1 на калибрующем участке дорна 6 может быть рассчитан либо выбран по ГОСТ 24773-81, а также по авторским свидетельствам СССР №№1459131, 1782709.
Способ дорнования осуществляется следующим образом. Поверхность отверстия 3 детали 4 и поверхности дорна 5, 6, 7 смазывают смазочным материалом, в качестве которого используют машинное масло с добавлением в него до 20% медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, образующей в очаге пластической деформации отверстия тонкие сервовитные пленки меди, препятствующие интенсивному износу деформирующего инструмента и снижающие усилия дорнования.
Пример осуществления способа
В лабораторных условиях был опробован предлагаемый способ дорнования. В качестве образцов были выбраны втулки латунные марки ЛС-59 размерами: высота 40 мм; диаметр наружный 39 мм, диаметр внутренний, подвергавшийся дорнованию, равен 20 мм. Материал дорна с нанесенным микрорельефом на его рабочей части - У8А с закалкой до твердости HRC 58-60 ед. Величина натяга при дорновании отверстия диаметром 20 мм втулки 0…0,4 мм.
В качестве смазочного материала используют базовое машинное масло марки 14МВ с добавлением в него медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами. Концентрация присадки в масле составляла 0, 10 и 20%.
Испытания дорнования латунных втулок проводились на гидравлическом прессе усилием 100 тс в лаборатории обработки давлением МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Каждый вариант испытаний проводился трехкратно. Скорость дорнования была равна 50 мм/мин. Осевая нагрузка составляла 20…40 тс. При испытании на износостойкость дорна количество образцов увеличивалось до 1000 шт.
д
По результатам проведенных испытаний построены графики зависимости удельного усилия дорнирования от фактического натяга при деформировании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле (фиг.2), и графики зависимости линейного износа дорна от удельного усилия дорнования q, величины фактического натяга при дорновании и концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в масле (фиг.3).
ф
л
Под удельным усилием  понимают отношение усилия дорнования Р к длине окружности дорнируемого отверстия ПД; i - натяг при дорновании; U - величина линейного износа при дорновании 1000 латунных образцов марки ЛС-59; К - концентрация медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, в базовом масле 14МВ.
Из графиков, построенных по экспериментальным данным, следует:
1. Удельное усилие дорнования. При концентрации медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, 10% в машинном масле 14МВ на максимальном натяге 0,4 мм удельные усилия дорнования снижаются на , а при концентрации присадки 20% - на .
л
2. Линейный износ Uпри испытаниях дорнования отверстия в латунных образцах на 1000 шт. образцов уменьшился при концентрации медьсодержащей присадки, обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами, 10% - на , при концентрации присадки 20% - на .
Результаты испытаний дорнования по предлагаемому способу показывают снижение линейного износа дорна на 53…73%, снижение усилия дорнования на 7,0…27,5% в зависимости от концентрации медьсодержащей присадки «Валена», обладающей металлоплакирующими противоизносными антиокислительными и маслорастворимыми свойствами.
Источники информации
1. ГОСТ 24.773-81. Поверхности с регулярным микрорельефом. Классификация, параметры и характеристики.
2. Авторское свидетельство СССР №1459131. Способ образования микрорельефа.
3. Авторское свидетельство СССР №1782709. Способ дорнования (прототип).
4. Патент РФ №2277579. Металлосодержащая маслорастворимая композиция для смазочных материалов.