Устройство для получения покрытий на цилиндрических деталях

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЯХ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Крауклис Андрей Владимирович Дорожкин Нил Николаевич Визнер Лидия Юрьевна Сосновский Игорь Александрович Клименко Сергей Ефимович Сосновский Сергей Игоревич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт теплои массообмена им. А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для получения покрытий на цилиндрических деталях, содержащее матрицу штампа, внутренняя боковая поверхность которой повторяет конфигурацию боковой поверхности неизношенной детали, неподвижный вал, пуансон, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит привод вращения, состоящий из электродвигателя,вала и шестерни, закрепленной на валу а матрица выполнена в виде зубчатой обоймы,установленной с возможностью вращения вокруг своей оси, и сопряжена с шестерней привода вращения.(56) 1. А.с. СССР 954186, МПК 3 В 22 3/02, 1982. 2. Воловик .Д. Справочник по восстановлению деталей. - . Колос, 1981. - С. 202. 30982006.10.30 Полезная модель относится к области порошковой металлургии и может быть использована для восстановления металлическими порошками деталей машин, имеющих сложную форму изнашиваемой боковой поверхности, например, зубчатых колес в различных отраслях машиностроения, а также деталей типа втулка. Известно устройство для получения покрытий на зубчатых профилях, содержащее корпус, деформирующие элементы, рабочая поверхность которых повторяет профиль впадины зубчатого колеса, и средство их радиального перемещения в корпусе выполнена полость в виде усеченной пирамиды с числом граней, соответствующим числу зубьев и впадин зубчатого профиля, на меньшем основании которой установлен упругий элемент, а деформирующие элементы соединены между собой вставками из упругого материала,например полиуретана, рабочая поверхность которых повторяет профиль вершин зубьев колеса, причем деформирующие элементы и вставки установлены с возможностью взаимодействия с боковыми гранями корпуса, а средство радиального перемещения деформирующих элементов выполнено в виде пуансона, установленного с возможностью действия с торцами последних. С целью повышения точности формования покрытий между упругими и деформирующими элементами установлена металлическая плита. Данное устройство обеспечивает упрочнение и восстановление профиля зубьев зубчатых колес путем напрессовки порошковой шихты на рабочую поверхность впадин зубьев 1. Однако необходимость использования полимерных упругих элементов не позволяет нагревать порошок в процессе напрессовки его на боковую поверхность детали, что ограничивает технологические возможности данного технического решения и снижает физико-механические свойства получаемых покрытий. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка, состоящая из матрицы штампа, внутренняя боковая поверхность которой повторяет конфигурацию боковой поверхности изношенной детали, неподвижного вала и пуансона 2 - прототип. Установка работает следующим образом. Деталь, предназначенную для восстановления, предварительно нагревают в соляной ванне до 1200 С, устанавливают ее в матрицу штампа и производят осадку пуансоном. Таким образом, мы видим, что данное устройство позволяет восстанавливать изношенные шестерни при помощи пластической деформации с использованием их предварительного нагрева. Однако указанное устройство не обеспечивает повышение качества восстановленных поверхностей, а также не обеспечивает полное восстановление исходных геометрических размеров деталей. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества восстанавливаемых функциональных поверхностей деталей и полное восстановление исходных геометрических размеров деталей при обеспечении их многократного ремонта. Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для получения покрытий на цилиндрических деталях (втулках, кольцах, зубчатых колесах), содержащем матрицу штампа, внутренняя боковая поверхность которой повторяет конфигурацию боковой поверхности неизношенной детали, неподвижный вал, пуансон, согласно предлагаемому техническому решению, устройство дополнительно содержит привод вращения,состоящий из электродвигателя, вала и шестерни, закрепленной на валу а матрица выполнена в виде зубчатой обоймы, установленной с возможностью вращения вокруг своей оси, и сопряжена с шестерней привода вращения. На фигуре изображен общий вид схемы предлагаемой установки. Установка содержит матрицу 1 в виде зубчатой обоймы, которая установлена на неподвижном валу 2 штампа и сопряжена с шестерней 3 привода вращения, закрепленной на валу 4 электродвигателя 5 восстанавливаемую деталь 6, установленную на валу 2 в матрице 1, металлический порошок 7, за счет которого формируется покрытие на восстанавливаемой детали 6, пуансон 8. 2 30982006.10.30 Установка работает следующим образом. Деталь 6 с изношенными функциональными поверхностями предварительно нагревают в соляной ванне до температуры 10901100 С, закрепляют на неподвижном валу 2 в матрице 1. Внутренняя поверхность матрицы 1 повторяет конфигурацию боковой поверхности неизношенной детали 6. Затем металлический порошок 7 насыпают на верхний торец детали 6 и в зазор между стенками матрицы 1 и боковой поверхностью детали 6, при этом одновременно восстанавливают торец детали 6 и ее боковая поверхность, например, зубчатый сектор при восстановлении зубчатого колеса. Массу порошка 7 выбирают равной разности между массами неизношенной и изношенной детали. Затем во внутреннюю поверхность матрицы 1 вводится пуансон 8 на глубину до соприкосновения с насыпанным металлическим порошком 7 на верхний торец. Далее матрицу 1 приводят во вращение шестерней 3 привода вращения и осуществляют осадку детали 6 пуансоном 8. В это время происходит напрессовка порошка 7 на деталь 6 при температуре его спекания, что позволяет сохранять наследственные свойства порошка 7, а также при такой рабочей температуре не происходит выгорание легирующих элементов. При этом формирующееся порошковое покрытие доуплотняется в результате вращения матрицы 1. Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить качество получаемого покрытия и полностью восстанавливать исходные геометрические размеры деталей, а также обеспечивает возможность их многократного ремонта. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3