Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

При эксплуатации металлических механизмов, внешняя поверхность деталей испытывает значительные нагрузки.

Воздействие различных сил принимает на себя верхний слой, в это время внутреннее покрытие практически не подвержено негативным влияниям.

Наружный слой является защитным барьером от износа изделия, коррозии металлической поверхности. Для улучшения износостойкости и надежности детали применяют процесс дорнования отверстий металлических частей.

Что такое дорнование?

Дорнование – инновационный вид эффективного обрабатывания отверстий металлических частей локальным холодным деформированием. Дорнирование позволяет улучшить надежность изделия, увеличить срок его эксплуатации, повысить антикоррозионные свойства металла и позволяет улучшить стойкость материала к стиранию.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Виды дорнования

При обработке металла применяют два вида дорнования:

  • объемная обработка металла,
  • поверхностное дорнование.

Объемная обработка металла. Данный вид обработки подходит для отверстий большой протяженности. Это могут быть длинные участки труб и предметы в форме гильзы.

Объемное дорнование вытеснило на второй план менее эффективную черновую расточку заготовки.

После пропуска дорна можно увидеть, что деталь сохраняет прежнюю прямолинейность, а точность металлообработки соответствует показателю 11 единиц.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Поверхностное дорнование. При таком воздействии степень шероховатости и точность обработки значительно меньше, чем в первом. Поверхностное дорнование отверстий представляет собой альтернативу шлифованию, развертыванию, выглаживанию. После проведения дорнования внутренняя поверхность металла покрывается прочным слоем.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Оба вида позволяют обрабатывать внутренние стенки изделия без удаления стружки.

В зависимости от технологического процесса дорнирование подразделяется на свободное и несвободное. Свободное обрабатывание выполняется для труб со средней толщиной стенок, значение которых не превышает 200 мм. Преимущественно это бесшовная и электросварная труба.

Несвободное дорнирование применяют для тонкостенных труб. По окончании операции на обработанных изделиях отсутствует искривление оси и наличие некачественно выглаженных участков металла.

В продольном направлении труба остается устойчивой к нагрузкам. Процедура дорнования отверстий выполняется в жестком закреплении.

Нередки случаи дополнительного применения холодного редуцирования с сужением сечения отверстия.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Параметры дорнования

Процесс деформации заготовки сопровождается следующими показателями:

  • обычным и относительным натягом,
  • скоростью протекания процесса деформирования,
  • силой, с которой выполняется деформация,
  • относительной деформацией.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Натяг – основной показатель дорнования обрабатываемого отверстия. Его определяют разницей между диаметром отверстия детали и величиной поперечного сечения применяемого инструмента. Если значение параметра слишком большое, то дальнейшее обрабатывание изделия будет нецелесообразным. Покрытие может получиться с недостаточной степенью шероховатости.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

При выборе натяга учитывают прочность и пластичность рабочей заготовки. Значение относительного натяга дорнования получают методом деления размера отверстия на обычный натяг.

Чтобы результат обработки изделия получился нормальным, допуск на размер отверстия детали сравнивают с величиной натяга. Половина от этой величины должна превышать значение допуска на размер отверстия.

Силой дорнирования является то усилие, которое создает дорн при воздействии на стенки трубы или гильзы в направлениях как радиальном, так и осевом. При давлении дорна в радиальном направлении на отверстие, площадь поперечного сечения трубы будет увеличиваться. Если инструмент оказывает усилие в направлении оси – удаляются мелкие шероховатости и неровности на внутренней стенке трубы.

Относительная деформация показывает изменение по результатам дорнования наружного диаметра обрабатываемой заготовки. Данный показатель измеряется в процентах.

Схемы выполнения дорнования

Различают следующие схемы металлообработки заготовок дорнированием:

  • при помощи растяжения,
  • способ сжатия,
  • совместное применение растяжения и сжимания образца.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Важно подойти правильно к выбору схемы обработки заготовки. Схема определит значения осевого напряжения изделия.

Применение схемы на основе растяжения или сжимания на обрабатываемое изделие воздействует сила на определенном отрезке. Смешанная схема дорнования распределяет нагрузку по всей внутренней поверхности заготовки.

Объемное обрабатывание детали выполняется по другим схемам:

  • пассивная,
  • нейтральная,
  • активная.
  • Перечисленные схемы дорнования оказывают влияние на значение осевого напряжения и требуют специальных механизмов – подвижных опор, позволяющих ограничивать укорачивание детали при воздействии на нее дорна.
  • При увеличении значения натяга степень шероховатости внутренней поверхности заготовки будет уменьшаться.
  • Данная методика предусматривает предварительную механическую обработку отверстия перед использованием дорна.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Дорны используют двух видов движение:

Инструмент движется внутри заготовки с заданным показателем натяжения, используя смазку. Чтобы улучшить результат обработки и уменьшить усилие дорнования, смазочный материал подают внутрь отверстия навстречу движения дорну путем распыления.

Приспособление для выполнения виброобработки металлических изделий состоит из:

  • дорна,
  • вибрационного суппорта, который позволяет закреплять на нем образец,
  • гидропривода,
  • поршня.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

С помощью устройства эффективно обрабатывают внутренние стенки втулок, гильз и цилиндров.

Особенности пластического деформирования и калибровки

Существует метод воздействия на изделие путем пластического деформирования, когда дорн вдавливается в изделие.

Еще один популярный способ – калибровка внутренней поверхности труб при помощи нагревания изделия внешним источником на участке воздействия дорна.

Однако данный метод не упрощает, а осложняет процесс, не дает гарантии соблюдения точности размера изделия по окончании обработки. Технические параметры наружной поверхности детали могут быть нарушены.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Метод ударных импульсов

Широко применяется способ, при котором поступление осевой вибрации на изделие осуществляется при помощи ударных импульсов. Данный метод снижает усилия дорнования и повышает точность размеров отверстия, импульсы делают продвижение инструмента внутри детали более легким, особенно в трубах большой длины.

Суть метода заключается в том, что процесс обработки изделия происходит при нанесении на внутренние стенки трубы смазочного материала:

  • заготовка циклически перемещается пульсирующими движениями,
  • при использовании ударных импульсов смазка подается не постоянно, а небольшими порциями,
  • одновременно в противоположное направление движения дорна действует дополнительная сила в тот момент, когда слой смазки на локальном отрезке обрабатываемой детали уменьшается.

Если заранее нанести смазку на стенки изделия, то перемещающийся инструмент будет вытеснять смазочный материал и произойдет трение контактных поверхностей в сухую. Это приведет к появлению ненужных наростов на инструменте и царапин, что существенно снизит качественные характеристики заготовки после обработки.

Стоит отметить, что предлагаемый способ дорнирования отверстия значительно улучшает качество внутренней поверхности заготовки и снижает возможность деформации образца за счет подачи смазочной жидкости на контактирующие элементы. В результате на поверхности создается защитная пленка, которая обеспечивает прочность и надежность детали.

Чем смазывать обрабатываемы детали

  1. В качестве смазочной жидкости используют веретенное масло с добавлением олеиновой кислоты.
  2. Состав имеет хорошие эксплуатационные характеристики, такие как текучесть и проникающая способность, необходимые для контактирующих поверхностей.

  3. Олеиновая кислота является разновидностью поверхностно-активных веществ и при воздействии на металлическое покрытие, снижает твердость металла, силу трения, возникающую при контакте дорна и поверхности отверстия.

Температура нагрева контактирующих тел уменьшается, в результате обрабатываемая покрытие получается менее шероховатым и на кромке деформирующего дорна не остается никаких наростов.

Количество кислоты в составе смазочного средства не должно превышать 10 процентов. Прекрасные качественные характеристики достигаются именно при такой концентрации. Превышение этого показателя будет нецелесообразно и не даст лучшего эффекта.

Метод дорнования с помощью ударных импульсов является наиболее совершенным и распространенным, по сравнению с другими схемами деформации внутренней поверхности детали.

Видео по теме: Ручной расширитель

Источник: https://nzmetallspb.ru/prochee/dornovanie-preimushhestva-protsessa-vidy-priemy.html

Дорнование – эффективная защита металла

Способ обработки металлических изделий без удаления стружки – это дорнование, его также достаточно часто называют дорнированием.

Во время эксплуатации поверхности металлических деталей испытывают серьезные нагрузки, которые практически не воспринимаются внутренними слоями изделий. Именно слои, находящиеся сверху, противодействуют разнообразным негативным влияниям, начиная от теплового воздействия и коррозии, и заканчивая изнашиванием деталей.

Дорнование, как процесс эффективной обработки поверхностей, как раз и был создан для того, чтобы нивелировать все указанные проявления, увеличивая тем самым уровень износостойкости и надежности изделий из металла.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Дорнирование представляет собой инновационный вариант обработки отверстий деталей методом локального холодного деформирования, выполняемого по пластической технологии. Его суть следующая: дорн (специальное рабочее приспособление) передвигается внутри ствола изделия и за счет натяга обеспечивает:

  • модификацию геометрических параметров и форм детали в целом и ее поперечного сечения в частности;
  • качественное нивелирование имеющихся шероховатостей;
  • упрочнение поверхностного слоя металла.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Величина поперечного диаметра отверстия обрабатываемой детали всегда меньше показателя сечения дорна на показатель натяга.

Процесс обработки отверстий без удаления стружки в настоящее время может выполняться объемно либо поверхностно. В первом случае процедура ведется по всему сечению (поперечному) заготовки. Она позволяет получать за один проход рабочего инструмента, оснащенного несколькими зубьями, величину шероховатости от 0,04 до 0,63 микрометров при точности отверстий на уровне 11 единиц по шкале IT.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Объемное дорнование рекомендовано для обработки длинных цилиндров, трубных изделий, изготовленных в виде гильз. Оно с успехом заменяет собой менее эффективную операцию чернового растачивания таких деталей. Объемное деформирование дает возможность работать с любыми по длине трубами, обеспечивая необходимый показатель их прямолинейности.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Дорнование поверхностного типа гарантирует получение шероховатости в пределах 0,04–0,32 микрометра при точности не менее 6 и не более 9 квалитетов. При таком способе деформирования на поверхности создается прочный слой, поэтому эта методика может заменить ряд сложных процедур, в частности:

  • шлифование металла;
  • развертывание;
  • хонингование;
  • выглаживание.
Читайте также:  Как сделать фрезерный своими руками: видео-инструкция

Существует несвободный и свободный вид выполнения описываемой операции. При свободном дорнировании внешние поверхности изделий не имеют каких-либо ограничений на деформирование. По этой причине оно обычно используется для выполнения объемных работ с бесшовными и электросварными трубами, которые характеризуются средними величинами толщины стенки.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Несвободное дорнирование больше подходит для тонкостенных труб, так как оно гарантирует отсутствие после обработки таких явлений:

  • искривление заготовки по оси;
  • снижение устойчивости в продольном направлении;
  • некачественное выглаживание металла.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Как правило, данный вид пластичного деформирования производится в упругих и жестких обоймах. Также достаточно часто несвободное дорнование выполняется в комбинации с холодным редуцированием деталей (процесс сужения сечения отверстий и прутков).

К основным параметрам этой обработки относят такие величины:

  • относительный натяг;
  • натяг;
  • скорость;
  • сила;
  • относительная деформация.

Под натягом, как было сказано выше, понимают разницу между номинальными сечениями отверстия и дорна. Чересчур высокий натяг может стать причиной снижения конечного показателя шероховатости, что, конечно же, нежелательно. Поэтому к выбору величины натяга относятся максимально ответственно, принимая во внимание характеристики пластичности и начальной прочности деталей.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Относительный же натяг является параметром без размерности. Под ним подразумевают отношение величины обработанного либо начального отверстия к показателю натяга дорнирования.

Сила процесса обработки отверстий подразделяется на два компонента:

Первая требуется для повышения сечения заготовки, которая подвергается деформированию. Данный компонент обеспечивает объемную обработку. А вот осевая сила удаляет мельчайшие неровности. Она нужна для работы трения.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Относительной деформацией называют такой показатель, который определяет реальную деформацию детали по ее наружному сечению. Выражается данный параметр в процентах.

Последний показатель процесса – сила дорнования. Существенного воздействия на величину износа рабочего инструмента и качество выполнения операции он не имеет.

Дорнирование выполняется по следующим схемам:

  • растяжение;
  • сжатие;
  • комбинирование первых двух методик.

Подбор правильной схемы обработки очень важен, так как она устанавливает параметры осевого нагружения изделий, которое является причиной возникновения осевых напряжений.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

При применении схемы растяжения либо сжатия на деталь воздействуют напряжения на каком-либо конкретном участке. А вот смешанная схема подразумевает, что нагрузку воспринимает вся длина заготовки.

Объемное дорнование в последнее время все чаще осуществляется по новым схемам – с пассивным, нейтральным и активным видом противонатяжения. Для выполнения процедуры с их использованием требуются специальные опоры – натяжные подвижные механизмы, которые ограничивают укорачивание деталей при их обработке дорном.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Добавим, что описанная методика обеспечивает тем меньший показатель шероховатости, чем более высокий натяг используется. Кроме того, оптимальные величины шероховатости отверстий после деформирования отмечаются тогда, когда заготовки подвергаются перед выполнением операции механической обработке.

Источник: http://tutmet.ru/dornovanie-dornirovanie-otverstij-stvola.html

Дорнование отверстий — что это, схемы дорнирования | мк-союз.рф

При эксплуатации металлических механизмов, внешняя поверхность деталей испытывает значительные нагрузки.

Воздействие различных сил принимает на себя верхний слой, в это время внутреннее покрытие практически не подвержено негативным влияниям.

Наружный слой является защитным барьером от износа изделия, коррозии металлической поверхности. Для улучшения износостойкости и надежности детали применяют процесс дорнования отверстий металлических частей.

Что такое дорнование?

Дорнование – инновационный вид эффективного обрабатывания отверстий металлических частей локальным холодным деформированием. Дорнирование позволяет улучшить надежность изделия, увеличить срок его эксплуатации, повысить антикоррозионные свойства металла и позволяет улучшить стойкость материала к стиранию.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Виды дорнования

При обработке металла применяют два вида дорнования:

  • объемная обработка металла,
  • поверхностное дорнование.

Объемная обработка металла. Данный вид обработки подходит для отверстий большой протяженности. Это могут быть длинные участки труб и предметы в форме гильзы.

Объемное дорнование вытеснило на второй план менее эффективную черновую расточку заготовки.

После пропуска дорна можно увидеть, что деталь сохраняет прежнюю прямолинейность, а точность металлообработки соответствует показателю 11 единиц.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Поверхностное дорнование. При таком воздействии степень шероховатости и точность обработки значительно меньше, чем в первом. Поверхностное дорнование отверстий представляет собой альтернативу шлифованию, развертыванию, выглаживанию. После проведения дорнования внутренняя поверхность металла покрывается прочным слоем.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Оба вида позволяют обрабатывать внутренние стенки изделия без удаления стружки.

В зависимости от технологического процесса дорнирование подразделяется на свободное и несвободное. Свободное обрабатывание выполняется для труб со средней толщиной стенок, значение которых не превышает 200 мм. Преимущественно это бесшовная и электросварная труба.

Несвободное дорнирование применяют для тонкостенных труб. По окончании операции на обработанных изделиях отсутствует искривление оси и наличие некачественно выглаженных участков металла.

В продольном направлении труба остается устойчивой к нагрузкам. Процедура дорнования отверстий выполняется в жестком закреплении.

Нередки случаи дополнительного применения холодного редуцирования с сужением сечения отверстия.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Параметры дорнования

Процесс деформации заготовки сопровождается следующими показателями:

  • обычным и относительным натягом,
  • скоростью протекания процесса деформирования,
  • силой, с которой выполняется деформация,
  • относительной деформацией.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Натяг – основной показатель дорнования обрабатываемого отверстия. Его определяют разницей между диаметром отверстия детали и величиной поперечного сечения применяемого инструмента. Если значение параметра слишком большое, то дальнейшее обрабатывание изделия будет нецелесообразным. Покрытие может получиться с недостаточной степенью шероховатости.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

При выборе натяга учитывают прочность и пластичность рабочей заготовки. Значение относительного натяга дорнования получают методом деления размера отверстия на обычный натяг.

Чтобы результат обработки изделия получился нормальным, допуск на размер отверстия детали сравнивают с величиной натяга. Половина от этой величины должна превышать значение допуска на размер отверстия.

Силой дорнирования является то усилие, которое создает дорн при воздействии на стенки трубы или гильзы в направлениях как радиальном, так и осевом. При давлении дорна в радиальном направлении на отверстие, площадь поперечного сечения трубы будет увеличиваться. Если инструмент оказывает усилие в направлении оси – удаляются мелкие шероховатости и неровности на внутренней стенке трубы.

Относительная деформация показывает изменение по результатам дорнования наружного диаметра обрабатываемой заготовки. Данный показатель измеряется в процентах.

Схемы выполнения дорнования

Различают следующие схемы металлообработки заготовок дорнированием:

  • при помощи растяжения,
  • способ сжатия,
  • совместное применение растяжения и сжимания образца.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Важно подойти правильно к выбору схемы обработки заготовки. Схема определит значения осевого напряжения изделия.

Применение схемы на основе растяжения или сжимания на обрабатываемое изделие воздействует сила на определенном отрезке. Смешанная схема дорнования распределяет нагрузку по всей внутренней поверхности заготовки.

Объемное обрабатывание детали выполняется по другим схемам:

  • пассивная,
  • нейтральная,
  • активная.

Перечисленные схемы дорнования оказывают влияние на значение осевого напряжения и требуют специальных механизмов – подвижных опор, позволяющих ограничивать укорачивание детали при воздействии на нее дорна.

При увеличении значения натяга степень шероховатости внутренней поверхности заготовки будет уменьшаться.

Данная методика предусматривает предварительную механическую обработку отверстия перед использованием дорна.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Дорны используют двух видов движение:

Инструмент движется внутри заготовки с заданным показателем натяжения, используя смазку. Чтобы улучшить результат обработки и уменьшить усилие дорнования, смазочный материал подают внутрь отверстия навстречу движения дорну путем распыления.

Приспособление для выполнения виброобработки металлических изделий состоит из:

  • дорна,
  • вибрационного суппорта, который позволяет закреплять на нем образец,
  • гидропривода,
  • поршня.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

С помощью устройства эффективно обрабатывают внутренние стенки втулок, гильз и цилиндров.

Особенности пластического деформирования и калибровки

Существует метод воздействия на изделие путем пластического деформирования, когда дорн вдавливается в изделие.

Еще один популярный способ – калибровка внутренней поверхности труб при помощи нагревания изделия внешним источником на участке воздействия дорна.

Однако данный метод не упрощает, а осложняет процесс, не дает гарантии соблюдения точности размера изделия по окончании обработки. Технические параметры наружной поверхности детали могут быть нарушены.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Метод ударных импульсов

Широко применяется способ, при котором поступление осевой вибрации на изделие осуществляется при помощи ударных импульсов. Данный метод снижает усилия дорнования и повышает точность размеров отверстия, импульсы делают продвижение инструмента внутри детали более легким, особенно в трубах большой длины.

Суть метода заключается в том, что процесс обработки изделия происходит при нанесении на внутренние стенки трубы смазочного материала:

  • заготовка циклически перемещается пульсирующими движениями,
  • при использовании ударных импульсов смазка подается не постоянно, а небольшими порциями,
  • одновременно в противоположное направление движения дорна действует дополнительная сила в тот момент, когда слой смазки на локальном отрезке обрабатываемой детали уменьшается.

Если заранее нанести смазку на стенки изделия, то перемещающийся инструмент будет вытеснять смазочный материал и произойдет трение контактных поверхностей в сухую. Это приведет к появлению ненужных наростов на инструменте и царапин, что существенно снизит качественные характеристики заготовки после обработки.

Стоит отметить, что предлагаемый способ дорнирования отверстия значительно улучшает качество внутренней поверхности заготовки и снижает возможность деформации образца за счет подачи смазочной жидкости на контактирующие элементы. В результате на поверхности создается защитная пленка, которая обеспечивает прочность и надежность детали.

Читайте также:  Принцип работы сварочного инвертора: устройство и характеристики

Чем смазывать обрабатываемы детали

В качестве смазочной жидкости используют веретенное масло с добавлением олеиновой кислоты.

Состав имеет хорошие эксплуатационные характеристики, такие как текучесть и проникающая способность, необходимые для контактирующих поверхностей.

Олеиновая кислота является разновидностью поверхностно-активных веществ и при воздействии на металлическое покрытие, снижает твердость металла, силу трения, возникающую при контакте дорна и поверхности отверстия.

Температура нагрева контактирующих тел уменьшается, в результате обрабатываемая покрытие получается менее шероховатым и на кромке деформирующего дорна не остается никаких наростов.

Количество кислоты в составе смазочного средства не должно превышать 10 процентов. Прекрасные качественные характеристики достигаются именно при такой концентрации. Превышение этого показателя будет нецелесообразно и не даст лучшего эффекта.

Метод дорнования с помощью ударных импульсов является наиболее совершенным и распространенным, по сравнению с другими схемами деформации внутренней поверхности детали.

Видео по теме: Ручной расширитель

Загрузка…

Источник: https://xn—-ntbhhmr6g.xn--p1ai/metallyi/preimushhestva-metoda-dornovaniya-otverstiy-metallicheskih-detaley

Типы дорнования труб и отверстий

Для узких сквозных деталей (трубы, различные заготовки) используют специальный метод обработки, который называют дорнованием. Но что вообще такое дорнование отверстий и труб? Какие различают способы дорнования в зависимости от тех или иных параметров операции? Зачем вообще может понадобиться подобная технология? В нашей статье ниже мы дадим детальные ответы на все эти вопросы.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Зачем нужно

При эксплуатации каких-либо деталей, устройств или приборов различную нагрузку воспринимают в основном внешние слои. Тогда как внутренние слои сохраняют постоянную структуру, не деформируются. Правило распространяется на изделия из любых материалов — дерево, камень, керамика, металл.

Негативное воздействие может оказываться не только на поверхность предмета, но и какие-либо внутренние его элементы — отверстия, разрезы, выемки.

Механические повреждения

При сильном ударе может серьезно повредиться внешняя поверхность детали, что может привести к растрескиванию (могут повреждаться внутренние отверстия, различные выемки). Также внутренние элементы и поверхности могут повреждаться естественным путем.

Простой пример: некоторые трубы используются для выбрасывания тяжелого промышленного мусора, который может оставлять на внутренней поверхности трубы небольшие повреждения и вмятины, что в конечном итоге приведет растрескиванию и даже разрушению трубы.

Коррозия

При контакте воды с некоторыми металлами может образовываться коррозия, которая негативно влияет на качество деталей.

Также большое значение имеет длительность контакта — большинство современных сплавов хорошо переносят краткосрочное воздействие воды, тогда как при длительном контакте вода может вступить в химическую реакцию с металлом, что приведет к коррозии. Помимо неприятного внешнего вида коррозия негативно влияет на твердость материала, что делает металл хрупким.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Резкие перепады температур

Большинство современных сплавов плавятся при очень высоких температурах, однако нужно учитывать, что в случае резкого охлаждения или нагрева некоторые металлы становятся достаточно хрупкими.

Также в большинстве случаев серьезно страдает лишь внешняя поверхность, тогда как внутренняя структура сохраняется.

Особенно критично это в случае металлических деталей с отверстиями нестандартной формы (с резьбой, с различными запирающими элементами).

  • Агрессивная внешняя среда. Многие химически активные вещества могут достаточно серьезно повреждать внешний слой металла при контакте. Примеры химикатов — это различные щелочи, кислоты, взрывчатые вещества. Также опасность того или иного соединения определяются степенью токсичности — одни химикаты лишь немного разъедают внешнюю оболочку, вторые создают трещины в материале и так далее.

Описание процесса

Дорнование — это специальная технология обработки материалов, которая позволяет увеличить прочность его поверхностей. На практике большое распространение получило дорнование отверстий (трубы, запирающие механизмы). Осуществляется с помощью специальных инструментов, которые называют дорнами — они представляют собой жесткий рабочий инструмент (обычно с зубцами).

При обработке дорн двигается в отверстии с натягом, происходит уплотнение внешней поверхности материала. За счет этого у детали формируется специальный твердый слой, который обладает повышенными параметрами твердости.

Обратите внимание, что дорнование выполняется в холодном виде — для обработки не требуется ни нагрев целиком, ни локальное повышение температуры.

Помимо улучшения физических свойств поверхности технология решает некоторые вспомогательные задачи:

  • Коррекция диаметра сечения. Инструмент-дорн во время обработки может срезать поверхностный слой полностью или частично — благодаря этому можно увеличивать диаметр сечения отверстия до нужных значений. Также рекомендуется использовать дорн только для небольшой коррекции — в случае серьезного отклонения от нормы следует использовать какие-либо другие методы обработки (пример — сверление).
  • Устранение шероховатостей, мелких дефектов. При дорновании происходит полноценная зачистка и выравнивание поверхности. Если на детали были какие-либо дефекты (выступы, шероховатые элементы, маленькие выемки), то дорн во время обработки их срежет полностью. Поэтому дорнование можно использовать в качестве вспомогательного метода шлифовки.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Виды дорнования

Для обработки отверстий методом дорнования применяются специальные инструменты-дорны. Подобные инструменты могут отличаться по массе параметров.

Примеры основных дорнов — в виде шара, с однозубой прошивкой (в различных конфигурациях), с многозубой прошивкой (в различных конфигурациях), наборные установки, в виде режущей поверхности с дорн-зубьями.

Технология объемного дорнования

При таком сценарии обработка осуществляется по всей поверхности сечения детали с отверстием. Для обработки обычно используются дорны с одним или несколькими зубцов — так достигается равномерная зачистка поверхности металла от различных шероховатостей.

Главный плюс подобной технологии — высокое качество зачистки и универсальность. Объемное дорнование подходит для обработки труб любой длины, различных сквозных деталей, а также различных заготовок в виде гильз. Точность технологии — 11 единиц (по IT-шкале), финальная шероховатость — 0,1-0,6 микрометров.

Поверхностное

При таком сценарии происходит обработка сечения или отверстий только в определенных пределах. Для поверхностного дорнования применяются дорны в виде шара, а также специальные зубчатые дорны.

Главное преимущество поверхностного дорнования — в результате операции на поверхности создается слой из утолщенного металла, который будет надежность защищать от повреждений и коррозии (при объемном дорновании такой слой тоже создается, однако он более тонкий). Точность технологии — 7 единиц (пот IT-шкале), финальная шероховатость — 0,05-0,3 микрометра.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Типы дорнования в зависимости от крепления детали

Дорнование бывает несвободным и свободным — в зависимости от того, закреплены исходные детали на станке или нет во время обработки.

Технология свободной обработки простая, но имеет ряд недостатков, а главный минус заключается в том, что она не подходит для обработки тонкостенных изделий. Однако на практике свободную технологию очень часто используют при дорновании бесшовных или электросварных труб.

Технология несвободного дорнования является более предпочтительной, хотя и менее практичной, а подходит она для обработки труб с любой толщиной стенок.

При несвободном дорновании детали закрепляются на станке — это позволяет добиться следующих эффектов:

  • Форма детали полностью сохраняется, образование каких-либо случайных изгибов, зигзагов и неровностей исключено полностью.
  • Полностью сохраняется устойчивость, твердость детали во всех направлениях (особенно это критично в случае продольного направления).
  • Поверхность детали полностью зачищается от различных неровностей и дефектов, несвободное дорнование обеспечивает обработку высокого качества.

Для проведения несвободного дорнования деталь закрепляется в специальных тисках-обоймах.

Они должны соответствовать ряду требований — высокая упругость, очень высокая жесткость (в противном случае деталь будет соскальзывать).

Если нужно уменьшить диаметр труб, то в таком случае дорнование может совмещаться с технологией холодного редуцирования — подобная практика широко используется на заводах всех пост-советских государств.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Механические параметры и основные схемы

Рабочий должен учесть множество технологических параметров операции, поскольку при случайном отклонении от нормы могут значительно измениться технические параметры обработки, что приведет к нарушению точности процедуры.

Натяг

Один из главных параметров — это натяг. С технической точки зрения натяг — это разница между размерами исходного отверстия и инструмента-дорна (обычно этот показатель измеряют в миллиметрах, а в качестве объекта измерений используют диаметр трубы и диаметр дорна).

Если натяг слишком большой (то есть дорн и отверстие сильно отличаются по размерам), то будет проблематично сделать гладкую твердую поверхность. Также при обработке нужно учесть некоторые особенности материала, из которого сделана труба — пластичность, твердость и так далее.

Сила

Помимо натяга большое значение имеет сила дорнования, а означает этот параметр интенсивность обработки отверстия. Обратите внимание, что различают два вида силы дорнования — радиальная и осевая. Под радиальной силой подразумевают степень воздействия дорна в перпендикулярном направлении. Этот показатель отражает степень расширения диаметра трубы при обработке.

Под осевой силой подразумевают воздействие инструмента вдоль своей оси. Чем выше этот показатель будет, тем легче дорн будет срезать различные шероховатости. Также обратите внимание, что при обработке нужно учитывать относительную деформацию. Этот показатель отражает степень увеличения наружной части детали.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Выбор схемы

Также перед обработкой необходимо выбрать схему дорнования — методом растяжения, методом сжатия или комбинированным методом. Каждая технология имеет свои плюсы и минусы.

Читайте также:  Токарный станок 1в62г – технические характеристики, устройство

Самый популярный — комбинированный метод по схеме растяжения-сжатия. В чем причина его популярности? Он не создает избыточную осевую нагрузку, характерную для методов обычного растяжения или сжатия. Благодаря этому обработка осуществляется плавно, что позволяет избежать появления механических повреждений.

Однако нужно помнить, что схема комбинированного метода требует специальной техники, которая стоит достаточно дорого. Для дорнование трубы в домашних условиях, следует выбирать альтернативный метод.

Заключение

Внутренняя поверхность труб и различных сквозных деталей испытывает различные негативные воздействия — механические повреждения, перепады температуры, химическое воздействие. Чтобы защитить их от повреждений, может выполняться специальная методика обработки, которую называют дорнованием.

Отверстие обрабатывается с помощью специального инструмента-дорна, который позволяет очистить поверхность от шероховатости. Дорнование позволяет создать дополнительный тонкий слой на поверхности детали. Он будет защищать поверхность от различных повреждений.

В зависимости от формата проведения зачистки различают объемный и поверхностный методы. Первый является достаточно простым, точным и эффективным.  Но не позволяет создать толстый защитный слой на поверхности. Второй метод дорнования в этом смысле гораздо более полезный. Он позволяет создать прочный толстый слой на поверхности, который будет надежно защищать деталь.

Используемая литература:

Источник: https://martensit.ru/prochie/dornovanie/

Технология и виды дорнирования отверстий

Работа механических узлов машин сопровождается серьезной нагрузкой на поверхность деталей, особенно это касается различных отверстий.

Верхний контактный слой металла берет на себя львиную долю механических воздействий и усилий, предотвращая разрушающее влияние на внутренние слои. Чем прочнее будет этот внешний слой, тем общая износостойкость изделия будет выше.

Чтобы искусственно укрепить поверхность отверстий, применяют такой технологический прием, как дорнирование отверстий.

В машиностроении дорнование – это применение процесса укрепления поверхности отверстия методом калибрования или протягивания деформирующего. Кроме этого, дорнирование позволяет получить формообразующую либо чистовую обработку ствола отверстий. Слой, который укрепляется, может быть разной толщины, это зависит от величины натяжения.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Назначение и сферы применения дорнирования

Как вкратце говорилось выше, дорнирование необходимо, чтобы укрепить поверхность стволов отверстий, придать им большую прочность, таким образом повышая износостойкость изделия.

Все это осуществляется за счет возможности пластически деформировать металл на протяжении зоны контакта при помощи дорна. Дорны бывают двух типов: скольжения и качения.

Чаще всего процесс протекает при холодном состоянии заготовки.

Когда инструмент дорн с определенным уровнем натяга движется по стволу, вместе с укреплением стенок решаются и другие задачи:

  • подгонка диаметра отверстия под нужные параметры, стволов отверстий прямоугольного сечения до нужных размеров;
  • избавление от неровностей, любых шероховатостей, которые были допущены предыдущей обработкой ствола;
  • возможность сформировать определенную форму сечения, например, создать шлицы, борозды или оригинальный рисунок на внутренней поверхности.

Дорнирование применяется не только в гражданском машиностроении, но и на оружейном производстве. С его помощью укрепляют оружейные стволы танковых и других машин, используют при изготовлении гильз.

Когда планируется применить дорнирование к тому или иному отверстию, важно, чтобы дорн имел диаметр больший, чем поперечное сечение ствола отверстия на толщину натяжения. Все это очень точно рассчитывается, чтобы не было разрыва заготовки.

Технологический процесс дорнования

Особенность процесса дорнирования технически будет зависеть от выбора схемы обработки металла, которых бывает три:

  • когда применяют растяжение;
  • используют сжатие;
  • комбинируют процесс сжатия и растяжения.

При использовании любой из двух первых схем воздействие на изделие проходит на конкретном отрезке. Дорнирование по комбинированному принципу предполагает, что нагрузка будет распределена по всей поверхности детали с внутренней стороны ствола.

Если нужно обработать ствол детали в объемном виде, технологические схемы выбирают следующие:

  • нейтральное противонатяжение;
  • активное;
  • пассивное.

Применение этих схем связано с использованием осевого напряжения, и нужны дополнительные элементы – опоры подвижного типа, чтобы укорачивание изделия не выходило за допустимые пределы.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Использование разных типов дорнов в любом случае предполагает, что инструмент будет двигаться внутри канала ствола под воздействием специального протяжного механизма или суппорта вибрационного на гидроприводе. При этом происходит постоянная смазка канала с целью уменьшения трения о слой металла и более плавного прохода.

Разновидности

Под разновидностями дорнирования понимают свободный и несвободный процесс проведения операции. Когда дорнирование свободное, изделие, а именно его поверхность, не ограничивается в возможности деформирования. Приемлем такой вид процесса при объемных работах с трубами электросварными либо при бесшовном литье, где толщина стенки ствола определяется как усредненная величина.

Дорнирование свободное не подходит для таких заготовок, как, например, трубы с тонкими стенками ствола. Здесь применяют несвободное дорнирование, которое позволяет избежать следующих последствий:

  • осевого смещения заготовки;
  • понижения устойчивости вдоль направления ствола;
  • выглаживания металла с недостаточным качеством.

Для реализации операции несвободного дорнирования деталь перед прохождением дорна закрепляют в специальных обоймах жесткой и упругой конструкции.

Использование любого из способов дорнирования требует применения смазочных материалов, чтобы уменьшить трение, ускорить процесс обработки, избежать порчи заготовки или инструмента.

Объемное и поверхностное дорнование

Дорнирование как способ обработки ствола отверстия, когда отсутствует процесс удаления стружки, можно выполнить поверхностным образом либо объемно.

При объемном методе операция захватывает всю заготовку (имеется в виду поперечное сечение).

Совершая один проход инструментом, рабочая часть которого оснащена несколькими зубьями, добиваются фактической шероховатости в пределах 0.63–0.04 микрон с большой точностью отверстия.

Объемное дорнирование ввиду своей эффективности призвано заменять менее эффективный метод, когда заготовки подвергают растачиванию черновому. Применяют объемную деформацию для обработки любых типов труб, цилиндров с длинным стволом, при этом прямолинейность изделий сохраняется в нужных границах.

Применение поверхностного дорнирования позволяет получить в канале ствола шероховатость в пределах 0.32–0.04 микрон. Основное назначение метода – упрочнить поверхностный слой и, возможно, избежать сложных технологических приемов: развертывания, шлифования, выглаживания и хонингования металла.

Дорнование (дорнирование): назначение, виды и технологические схемы

Пластическое деформирование и калибровка

Суть пластического деформирования заключается в том, что дорн с диаметром рабочей части больше, чем ствол отверстия, вдавливается в последний под воздействием силы станка.

Калибровка же внутренней поверхности труб протекает при воздействии на обрабатываемый участок источника тепловой энергии для разогрева и последующего внедрения в область инструмента дорна.

Недостаток калибровки – в возможном изменении параметров заготовки и в большей сложности процесса относительно пластической деформации.

Метод ударных импульсов

Способ, при котором подача инструмента дорна по каналу отверстия ствола проходит не в постоянном поступательном режиме, а толчками с одинаковой частотой, называется методом ударных импульсов. Такой процесс очень эффективен, так как снижает нагрузку на инструмент, на канал и позволяет достичь максимальной точности обработки.

Специалисты-практики в области обработки металла и все, кто имеет непосредственный опыт проведения процесса дорнирования отверстий, поддержите тему в х. Для начинающих умельцев ваши знания имеют неоценимое значение!

Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/dornirovanie-otverstiy.html

Дорнование — это… Что такое Дорнование?

  • дорнование — дорновка, калибровка, дорнирование Словарь русских синонимов. дорнование сущ., кол во синонимов: 3 • дорнирование (2) • …   Словарь синонимов
  • дорнование — Поверхностное пластическое деформирование при поступательном скольжении дорна по охватывающей его поверхности деформируемого материала. ГОСТ 18296 72 “Обработка поверхностным пластическим деформированием. Термины и определения”. [http …   Справочник технического переводчика
  • ДОРНОВАНИЕ — дорнирование (от нем. Dorn металлич. шип, дорн), устар. назв. калибровки отверстий …   Большой энциклопедический политехнический словарь
  • дорнование — дорнов ание, я …   Русский орфографический словарь
  • поверхностное дорнование — выглаживающее протягивание Ндп. дорнирование Поверхностное пластическое деформирование при поступательном скольжении дорна по охватывающей его поверхности деформируемого материала. Примечание В отличие от поверхностного, дорнование, при котором… …   Справочник технического переводчика
  • калибровка — тарировка, тарирование, дорнование, калибрование, градуировка, дорнирование, калибрирование, сортировка Словарь русских синонимов. калибровка сущ., кол во синонимов: 12 • взаимокалибровка (1) …   Словарь синонимов
  • поверхностное раскатывание — ротационное дорнование Ндп. раскатка Накатывание по вогнутой поверхности деформируемого материала. Примечание В отличие от поверхностного, раскатывание, при котором существенно изменяются диаметры заготовки, называется объемным. Поверхностное… …   Справочник технического переводчика
  • Обработка металлов давлением —         группа технологических процессов, в результате которых изменяется форма металлической заготовки без нарушения её сплошности за счёт относительного смещения отдельных её частей, т. е. путём пластической деформации (См. Деформация).… …   Большая советская энциклопедия
  • Упрочнение —         в технологии металлов, повышение сопротивляемости материала заготовки или изделия разрушению или остаточной деформации.          У. характеризуется степенью У. – показателем относительного повышения значения заданного параметра… …   Большая советская энциклопедия
  • ОТДЕЛОЧНАЯ ОБРАБОТКА — финишная обработка, заключит, операции механич. обработки деталей машин, обеспечивающие высокое качество обработанных поверхностей. К О. о. относятся тонкое точение, фрезерование, шесингование, чистовое (отделочное) шлифование, доводка, притирка …   Большой энциклопедический политехнический словарь

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/418367

Ссылка на основную публикацию