Технологический процесс сборки матрицы штампа холодной объемной штамповки корпуса внутреннего (стр. 14 из 20)

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента и позволяет повысить стойкость круга путем увеличения его жесткости. В круге, выполненном в виде корпуса с расположенными в них стяжными кольцами 5, на последних в местах их сопряжения с указанными торцовыми поверхностями абразивных брусков, выполнены кольцевые пазы 7 типа «ласточкин хвост». При этом стяжные кольца 5 установлены с возможностью взаимодействия посредством соединительных элементов 12, выполненных из упругого материала с абразивными брусками. В абразивных брусках пазы 10 могут быть выполнены с пазами 7 стопорных колец или в абразивных брусках могут быть выполнены отверстия, в которых установлены соединительные элементы в виде стержней, входящих своими концами в пазы стяжных колец.

Усовершенствованный объект

Рис. 2.7.3

Исследование патентной чистоты усовершенствованного объекта

Целью экспертизы патентной чистоты объекта является установление возможности его использования.

Составление регламента поиска №2

Из выявленных при составлении регламента поиска №1 ТР выбираем ИТР в зависимости от объема выпуска объекта, его стоимости и значимости ТР для объекта в целом, сроков известности ТР.

Объект содержит следующие технические решения:

1) улучшение качества обрабатываемой поверхности;

2) повышение прочности круга;

3) повышение точности профиля круга;

4) повышение стойкости круга.

Из выявленных ТР выбираем ИТР – такие ТР, совершенствование которых может обеспечить достижение сформулированной выше цели – повышения стойкости круга.

В качестве страны поиска принимаем Россию (СССР), где будет изготовляться, и использоваться объект.

Ретроспективность (глубину) поиска устанавливаем в 20 лет – срок действия патентов в РФ.

Рубрики МКИ и УДК, перечень источников информации остаются теми же, что и в регламенте №1.

Данные заносим в табл. 2.7.1.

Патентный поиск

Просматриваем источники информации в соответствии о регламенте №2, табл. 2.7.1. Сведения о ТР, имеющих отношеня к ИТР, дополнительно заносим в табл. 2.7.2.

Отбираем аналоги ИТР для детального анализа. Запись об этом делаем в графе 6 табл. 2.7.2.

Анализ результатов поиска

Выявляем существенные признаки усовершенствованного объекта и группируем их.

Заносим признаки группы а) Элементы в табл. 2.7.4.

Проверяем наличия каждого из признаков ИТР в каждом налоге. Наличие признака отмечаем знаком «+», отсутствие «-». Дополнительные признаки аналогов также заносим в таблицу, отсутствие их у ИТР отметим знаком «-».

Выявляем аналоги, которые содержат признаки, не использованные в ИТР.

Таблица 2.7.4.

Существенные признаки ИТР "Шлифовальный круг" и его аналогов

Признаки технического решения	ИТР	Аналоги
		а.с. № 948647	а.с. № 1266724	а.с. № 1263514	а.с. № 1305014	а.с. № 1838085	а.с. № 1838086	а.с. № 1493449	ЯпонияJP7016883
а) Элементы:1.Режущая часть2. Полоса или лента3.Сегменты4.Другие элементы	+---	+-+-	+---	+-+-	+--+	+---	++--	+-++	++--
б)Форма элементов:1. Элементы бочкообразной формы2. Пазы типа «ласточкин хвост"	--	--	+-	--	--	--	--	-+	--
в) Материалы:1.Алмаз2.Другие	+-	+-	+-	+-	+-	+-	+-	+-	+-

При исследовании патентной чистоты сопоставим совокупности признаков группы а) «элементы ТР», защищенных действующими патентами и ПТР. Видим, что а.с. № 1493449 содержит признаки, не использованные в ПТР. Следовательно ПТР не попадает под действие этого свидетельства.

Аналогичным образом анализируем признаки группы б) «Форма элементов». Видим, что а.с. № 1266724 и а.с. № 1493449 содержат признаки, не использованные в ПТР. Следовательно ПТР не подпадает под действие этих документов.

Таким образом, ПТР не подпадает ни под один из применяемых охранных документов России. Следовательно, объект «Шлифовальный круг» обладает патентной чистотой в отношении России.

По результатам экспертизы патентной чистоты составляем патентный формуляр на объект (см. Приложение).

2.8 Научные исследования гидродробеструйной обработки

Описание ситуации

При эксплуатации матриц штампов для холодной объемной штамповки в связи с различными факторами, такими как физико-механические свойства обрабатываемого материала, усилия деформации, смазывающе-охлаждающие жидкости, силы трения, происходит износ вставок матриц, это приводит к необходимости замены матриц штампов. Повысить износостойкость вставки нижней матрицы штампа можно за счет применения технических решений, снижающих воздействие вышеперечисленных факторов.

Анализ ситуации

Повысить износостойкость детали, определяющей надежность и долговечность изделия в целом можно за счет замены марки материала детали и введения операций, непосредственно влияющих на качество поверхностного слоя: термическая (закалка сплошная, ТВЧ) или химико-термическая (цементация, азотирование, нитроцементация и т.п.) и на повышение механических свойств детали: шлифование основных и вспомогательных баз. Также можно применить один из методов поверхностного пластического деформирования, которые обеспечивают и улучшение качества поверхностного слоя, и повышение механические свойств материала детали без замены марки материала.

Разработка обобщенного технического решения

При замене марки материала детали и введении дополнительных операций повышения износостойкости детали себестоимость обработки существенно возрастает.

Возникает следующая идея: применить один из методов поверхностного пластического деформирования при некотором повышении себестоимости обработки за счет удорожания детали в целом. Затраты на производство матриц штампоа снизятся, так как существенно повышается их долговечность.

Поиск информации

Задачей данного этапа является обеспечение достаточной полноты и достоверности исследования путем тщательного отбора и анализа патентно-технической информации.

В качестве источника информации принимаем следующую патентную документацию:

описание изобретений к авторским свидетельствам и патентам,

бюллетень изобретений РФ,

реферативный сборник ВНИИПИ,

изобретения стран мира, а также следующую техническую литературу:

реферативный журнал ВИНИТИ (14А)

журналы ''Вестник машиностроения'', ''Станки и инструменты'', ''Изобретатель и рационализатор'' а также книги и работы в области обработки металлов резанием, поверхностного пластического деформирования.

Просматривая источники информации, отбираем такие документы, по названиям которых можно предположить, что они имеют отношение к исследуемому техническому решению (ИТР) – повышению износостойкости деталей за счет поверхностного пластического деформирования.

Сведения о технических решениях, имеющих отношение к ИТР, заносим в таблицу 2.8.1/

Таблица 2.8.1

Название статьи, автор	Библиографические данные	Краткое содержание
Внедрение в производство процесса вибрационного обкатывания/ Шнейдер Ю.Г.	«Станки и инструменты», 1975 №3	Даны примеры вибрационного обкатывания в различных отраслях промышленности и некоторые результаты внедрения. Рис.4, библ. 3.
Сглаживающее накатывание/ Мацуда Йоити	Реферативный журнал ВИНИТИ, 1980 №12	Описан механизм сглаживающего накатывания коническими роликами наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей. Рекомендуются режимы сглаживающего накатывания. Ил. 10.
Упрочненяемость закаленных шлифованных сталей при виброударной обработке/Бабичев А.П., Матюхин Е.В,, Шевцов С.Н,	«Вестник машиностроения», 1980 №7	Приведены расчеты и результаты экспериментов, показавшие, что определяющую роль в процессе упрочнения закаленных шлифованных сталей играют микрогеометрические параметры поверхности. Установлено, что процесс виброударного упрочнения закаленных сталей с различной шероховатостью поверхности имеет качественно другой характер. Ил.6, библ.6.
Упрочнение металлов при циклическом знакопеременном нагружении/ морозов И.М.	Реферативный журнал ВИНИТИ, 1980 №10	Получены аналитические соотношения, описано упрочнение металла при циклическом знакопеременном нагружении с постоянной амплитудой деформации. Показано, что эти соотношения удовлетворительно согласуются с литературными данными и м.б. использованы для прогнозирования упрочнения металла при циклической знакопеременной нагрузке.
Оптимизация упрочняющего шлифования/ Бояршанов Ю.А.	«Технология производства деталей летательных аппаратов и двигателей»Казань, 1979.	Анализируются оптимальные условия реализации процесса упрочняющего шлифования. Даются рекомендации по применению упрочняющей обработки в различных эксплуатационных условиях. Библ.7.
Способ чистовой обработки деталей ППД/Барсегян А.К.	Авт.свид-во№ 703316	Предлагается способ чистовой обработки деталей ППД, при котором деформирующим элементам задают сложное перемещение по обрабатываемой поверхности. Ил.2, библ.2.
Дробеструйная обработка деталей машин/HorovitzJ.	Реферативный журнал ВИНИТИ, 1980 № 3	Отмечается, что путем воздействия на поверхность металлической детали ударами дроби, имеющей частоту от 30 до 200 м/с и соответственно большую кинетическую энергию, удается существенно изменять свойства поверхностного слоя металла. Наряду с упрочнением дробеструйный наклеп существенно повышает у многих металлов и сплавов стойкость коррозии под напряжением. Ил.12.
Ультразвуковая упрочняющая обработка деталей/Арушанов В.П.	«Машины и нефтяное оборудование», 1979 №5	Показано, что после ультразвукового упрочнения шероховатость поверхности Ra уменьшается в среднем с 3,55 до 0,33. Микротвердость поверхности втулок в среднем увеличилась с 518 до 794 кг/мм2.
Вибровихревой метод упрочняющей чистовой обработки деталей машин/Гуганов А.П., Житомирский М.Б.	«Технология и автоматизация процессов в машиностроении», Пенза, 1979 №8	В результате вибрации подпружиненного инструмента получается повышение твердости, уменьшается Ra. В результате выполнения исследований получено уравнение для определения необходимой величины усилия в зависимости от действия ряда факторов.
Обкатывание роликовыми головками	«Обзор польской техники», 1979 №8	Сообщается о работах института обработки резанием, которые сосредоточены на разработке унифицированного инструмента для раскатывания внутренних и наружных цилиндрических поверхностей, исследовании влияния параметров обкатывания на состояние поверхностного слоя, а также на исследованиях, направленных на разработку технологических методов поверхностной обработки методом холодного наклепа. Ил.5.
Обработка дробью деталей машин/ BaldaufT.K.	Реферативный журнал ВИНИТИ, 1980 № 2	Освоено применение обработки дробью для повышения усталостной прочности деталей машин. Проводятся некоторые практические рекомендации по обработке дробью.
Деформационное упрочнение металлов/ Калачев М.Н.	«Наука и техника», М., 1980, 256 с.	В книге рассмотрены актуальные вопросы пластической деформации, ее влияние на механические свойства металла. Проведен анализ изменения сопротивления деформации и интенсивности деформационного упрочнения металлов и сплавов в зависимости от основных факторов. Представлены новые результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния механической схемы деформации на течение металла при различных условиях деформирования.
Упрочняюще-отделочная обработка рабочих поверхностей деталей машин ППД/ Лурье Г.Б., Штейнберг Я.И.	НИИМАШМ., 1971, 156 с.	В обзоре обобщен опыт отечественной и зарубежной промышленности по упрочняюще-отделочной обработке ППД цилиндрических, конических, сферических и других поверхностей деталей. Приводятся рекомендации по применению упрочняюще-отделочной обработки в различных отраслях машиностроения.
Поверхностное упрочнение деталей машин и инструментов/ Сб. научных трудов.	КПИ им.Куйбышева, Куйбышев, 1976, 148 с.	В сборник включены научные статьи, освещающие результаты наиболее актуальных исследований в области упрочняющей технологии, а также внедренные в производство конструкторские и технологические разработки.
Руководство к лабораторным работам по курсу «технология упрочнения деталей ППД»/ Петросов В.В.,	ТПИ, Тольятти, 1975, 76 с.	В руководстве описывается сущность методов ППД, содержит методические указания к проведению лабораторных работ.
Технология упрочнения т.2./ Поляк М.С.,	«Машиностроение», Москва, 1995, 688 с.	В книге описаны проблемы упрочнения деталей машин, даны реальные конкретные технологические рекомендации промышленности по методике внедрения процессов упрочнения.
Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента/ Петросов В.В.,	«Машиностроение», Москва, 1977, 170 с.	В книге описаны экспериментальные исследования и практика внедрения нового, гидродробеструйного метода упрочнения (ГДУ) поверхностным пластическим деформированием на гидродробеструйных эжекторных установках (ГДЭУ), разработанных автором; раскрыта физическая сущность процесса; приведено сопоставление этого метода упрочнения с другими; показано, что ГДУ деталей машин, работающих в условиях циклических нагрузок, обеспечивает значительное повышение прочностных чвойств, надежности при сохранении низкой шероховатости, а ГДУ режущего инструмента – повышение стойкости. Ил.!03, библ. 45.
Гидродробеструйное упрочнение модульного инструмента/ Петросов В.В., Шельвинский Г.И., Михайлов А.В.	КПИ им.Куйбышева, Куйбышев, 1975.	Описан метод гидродробеструйного упрочнения режущих инструментов. Приведены схемы обработки дробью и установок ГДЭУ.

Выбор конкретного технического решения