Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Изготовление полых цилиндрических деталей ротационной прошивкой в неприводной матрице

Диссертация: Изготовление полых цилиндрических деталей ротационной прошивкой в неприводной матрице
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В первой главе приведён обзор существующих способов изготовления полых деталей и на основе анализа их недостатков показано преимущество способа ротационной прошивки полых деталей в неприводной матрице. Рассмотрение процесса ротационной прошивки, как содержащего элементы обратного выдавливания и продольной прокатки с преимущественным уширением, позволило схематизировать форму инструмента и очага… Читать ещё >

Изготовление полых цилиндрических деталей ротационной прошивкой в неприводной матрице (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
  • 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ И ВЫБОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Анализ способов изготовления полых деталей
    • 1. 2. Классификация способов ротационной прошивки
    • 1. 3. Описание процесса ротационной прошивки цилиндрическим валком в неприводной матрице
    • 1. 4. Схематизация процесса ротационной прошивки
    • 1. 5. Выбор методов и структура исследований
  • 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ ПРОШИВКИ
    • 2. 1. Геометрические характеристики процесса
      • 2. 1. 1. Определение формы и размеров поверхности контакта валка с заготовкой
      • 2. 1. 2. Формоизменение при ротационной прошивке
    • 2. 2. Кинематические характеристики процесса
      • 2. 2. 1. Кинематика инструмента
      • 2. 2. 2. Кинематика очага деформации
      • 2. 2. 3. Скольжение на контакте
    • 2. 3. Энергосиловые характеристики процесса
      • 2. 3. 1. Определение глубины ОД
      • 2. 3. 2. Верхняя оценка осевой нагрузки на валке
      • 2. 3. 3. Определение напряженного состояния в ОД
      • 2. 3. 4. Определение энергосиловых параметров процеоса. НО
      • 2. 3. 5. Результаты расчета энергосиловых параметров
  • 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ ПРОШИВКИ
    • 3. 1. Исследование энергосиловых параметров процесса. 132 '3.I.I. Описание экспериментальной установки
      • 3. 1. 2. Методика измерений
      • 3. 1. 3. Результаты экспериментов
      • 3. 1. 4. Оценка точности полученных результатов. Сравнение с теорией
    • 3. 2. Исследование деформированного состояния
      • 3. 2. 1. Методика экспериментального исследования
      • 3. 2. 2. Анализ результатов
  • 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, ВНЕДРЕНИЕ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА РОТАЦИОННОЙ ПРОШИВКИ
    • 4. 1. Область рационального использования процесса
    • 4. 2. Методика расчета технологических параметров
    • 4. 3. Разработка и освоение процесса ротационной прошивки
    • 4. 4. Расчет экономической эффективности внедрения процесса ротационной прошивки
  • Выводы
  • Л и т е р, а т ур а

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981;1985 годы и на период до 1990 года» отмечено, что «в одиннадцатой пятилетке ставится задача ускорить технологическое перевооружение производства, проводить линию на быстрейшее создание и повсеместное внедрение принципиально новой техники и материалов, применение в широких масштабах высокоцроизводительной энергои металлосберегающей технологии». Решение этих задач неразрывно связано с совершенствованием традиционных и разработкой новых прогрессивных технологических процессов.

Значительная номенклатура полых цилиндрических деталей широко используется в различных отраслях народного хозяйства. При этом выбор технологии их изготовления зависит от механических свойств материала заготовки, размеров, формы и требуемых эксплуатационных характеристик изделий, объёма их выпуска.

Обладая рядом несомненных преимуществ, использование пластического формоизменения полых деталей в холодном состоянии по схемам обратного выдавливания ограничено значительными общими усилиями, деформирования, удельными нагрузками на инструмент и величиной экономически целесообразного объема выпуска.

Наиболее полно использовать преимущества пластического формообразования в холодном состоянии позволяют ротационные процессы с осевым приложением нагрузки: ротационная прошивка и сферодвиж-ная штамповка.

За счёт локализации очага деформации значительно в 5−15 раз снижаются потребные усилия деформирования, что позволяет снизить энергои металлоёмкость технологического оборудования и затраты на инструмент, уменьшить себестоимость изделий и величину экономически целесообразного объема выпуска.

В настоящее Бремя разработан ряд схем ротационных процессов, основной вклад в изучение и использование которых внесли работы советских ученых кафедры «Машины и технология обработки металлов давлением» ЛПИ им. М. И. Калинина. Исследования цроцессов сферодвижной штамповки ведут коллективы ВПТИЭлектро (Ленинград), Киевского политехнического института, Ижевского механического института и др.

Между тем вопросы получения полых деталей известными ротационными методами недостаточно изучены, имеют ограничения технологических возможностей, отсутствуют технологические рекомендации и серийно выпускаемое оборудование. Не исследованы цроцессы ротационной прошивки в неприводной матрице, которые позволяют упростить конструкцию оборудования, улучшить условия для механизации и автоматизации цроцесса при изготовлении деталей из штучных заготовок.

В результате на целом ряде заводов страны полые детали изготавливаются на металлорежущем оборудовании, со значительным отходом металла.

Постоянно повышающиеся требования к экономии дорогостоящих металлов и сплавов, снижению энергои металлоёмкости технологического оборудования, расширению номенклатуры изделий, получаемых пластическим формоизменением в холодном состоянии, определяют целесообразность и актуальность темы по разработке и исследованию нового прогрессивного процесса ротационной прошивки полых деталей.

Целью настоящей работы является разработка методики расчёта технологических параметров процесса ротационной прошивки полых цилиндрических деталей в неприводной матрице.

Для достижения поставленной цели оказалось необходимым решить следующие задачи:

— создать математическую модель, описывающую напряженно-деформированное состояние при ротационной прошивке в неприводной матрице;

— разработать конструкцию и изготовить опытно-промышленную установку для реализации предлагаемого способа;

— цровести экспериментальные исследования энергосиловых параметров процесса от основных геометрических и кинематических факторов;

— разработать научно обоснованную методику расчёта основных технологических параметров процесса;

— изготовить опытную партию деталей и оценить экономическую эффективность новой технологии.

Диссертационная работа состоит из 6 разделов, в том числе введения и общих выводов.

В первой главе приведён обзор существующих способов изготовления полых деталей и на основе анализа их недостатков показано преимущество способа ротационной прошивки полых деталей в неприводной матрице. Рассмотрение процесса ротационной прошивки, как содержащего элементы обратного выдавливания и продольной прокатки с преимущественным уширением, позволило схематизировать форму инструмента и очага деформации, выбрать методику теоретических и экспериментальных исследований.

В соответствии с целью работы сформулированы основные задачи исследований.

Теоретический анализ напряженно-деформированного состояния и зависимости энергосиловых параметров процесса от основных в геометрических и кинематических факторов сделан двумерной постановке с использованием метода совместного решения приближенных уравнений равновесия и условия пластичности. Определение размеров очага деформации осуществлялось методом баланса мощностей. Окончательные расчёты проведены на ЭВМ ЕС 1022,.

Экспериментальные исследования цроводшшсь на специально изготовленной установке, оснащенной тензометрической измерительной аппаратурой. Регистрация выходных сигналов осуществлялась на светолучевом осциллографе Н-П5. Показан характер зависимости силовых параметров от основных геометрических и кинематических факторов. Деформированное состояние заготовки определялось методом сетокси методом замера твёрдости. Определена относительная погрешность полученных результатов. Расховдения между расчётными и эмпирическими зависимостями не превышают 30%,.

На основе анализа результатов теоретического и экспериментального исследований создана методика технологических расчётов цроцесса ротационной прошивки полых деталей.

Разработан ряд технологических цроцессов, изготовлены опытные партии деталей и определена экономическая эффективность от использования предлагаемых процессов.

В конце работы приведены общие выводы. Предметом защиты являются: способ и устройство для ротационной прошивки полых деталей в неприводной матрицеметодика анализа кинематического и напряженно-деформированного состояния заготовки от основных геометрических и кинематических факторов цроцессарезультаты экспериментального и теоретического анализа энергосиловых параметров процессаметодика оценки погрешности результатов экспериментальных исследованийметодика расчёта технологических параметров процессов получения полых деталей в холодном состоянии ротационной прошивкойрезультаты внедрения опытной партии в цроизводство с экономическим эффектом свыше 16 тыс. рублей.

Диссертация выполнена на кафедре «Машины и технология обработки металлов давлением Тольяттинского политехнического института под руководством д.т.н., профессора А. К. Григорьева. Неоценимую помощь при выполнении экспериментальной части работы оказал к.т.н., доцент В. П. Пакудин. Автор приносит им глубокую благодарность.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА. ЗАДАЧ И ВЫБОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

9. Результаты работы нашли применение при разработке процессов пластичеокого формоизменения деталей в холодном состоянии на.

Волжском автомобильном заводе им.50-летия СССР, Всесоюзном проектно-технологическом институте электротехнической промышленности. Установка для ротационной прошивки внедрена на Тольяттинском оудоремонтно-механичеоком заводе о экономическим эффектом 16 тысяч рублей.

Показать весь текст

Список литературы

  1. O.A. Проблемы оптимизации кузнечно-штамповочного производства. — Нузнечнонптамповочное цроизводство, 1981, Jfc 8, с. 3−6.
  2. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружки/ Пер. с англ. -М.: Мир, 1965. 548 с.
  3. A.C., Головин В. А. О классификации деталей, получаемых холодной объемной штамповкой. Кузнечно-штамповочное цроиз-водство, 1973, № 9, с. 4−9.
  4. Холодная объемная штамповка: Справочник/ Под ред. Г. А. Навроцкого. М.: Машиностроение, 1973. — 496 с.
  5. Холодное выдавливание стальных деталей: Обзорная информация./- М.: ЦНЙИТЭИтракторосельхозмаш, 1973. 74 с.
  6. A.A. Точная холодная объемная штамповка. Рига: ЛатИНТИ, 1973. — 54 с.
  7. В.П., Ренне И. П., Рогожкин В. Н. Холодное выдавливание полых цилиндрических изделий из малоуглеродистой стали.- Тула: Приокское книжное издательство, 1976. 72 с.
  8. В.Ё. Холодная штамповка выдавливанием. М.: Машиностроение, 1966. — 160 с.
  9. H.A. Холодное выдавливание с активным действием сил трения. ~ М.: ЦНИИТЭИлегпищецром. 1972. 49 с.
  10. В.П., Клубович В. В., Степаненко A.B."Обработка металлов давлением с ультразвуком. Минск: Наука и техника, 1973. — 286 с.
  11. A.K., Калинина С. А., Цыпина М. И. Плоское обратное выдавливание пуансонами сложного профиля. Изв. вузов. Машиностроение, 1973, № 9, с. 155−159.
  12. А.К., Климов Е. В., Цыпина М. И. Исследование силовых параметров плоского обратного выдавливания пуансоном с двухклиновой фаской. В кн.: Технология машиностроения. Тула: Тульский политехи, ин-т. 1975, Jfc 38, с, 102−108.
  13. Л .А. Исследование формоизменения при закрытой штамповке кольцевых поковок. Кузнечно-шташовочное производство, 1980, «2, с. 13−15.
  14. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением/ А. Н. Леванов, В. Л. Колмогоров, С.П.Е"уркин, Б. Р. Картак и др. М.: Металлургия, 1976, 416 с.
  15. Sessions T.M.B. Cold forming and extrusion present position and future prospects. «MetaLUr910,1981, N3, p.fKMIS.
  16. О.И. Исследование, разработка и внедрение процессов холодной торцевой раскатки буртов на кольцевых заготовках.: Автореф. дис.. канд. техн.наук. Л., 1978, — 16 с.
  17. A.c. № 412 969 (СССР). Машина для штамповки металлических заготовок/ Силичев А. Н., Екимов К. К., Бабушкин P.A., Пехота А. Д. Опубл. Б.И., 1974, JЬ 4.
  18. .К. Новый вид штамповки с помощью сферодвижного прессователя. В кн.: Технология электротехнического производства. Л., ВПТИэлектро, 1973, «7, с. 61−66.
  19. H.Q., Бабушкин P.A., Екимов К. К., Пехота А. Д. Штамповка на сферодвижном прессователе. Л., ДДНТП, 1972, с. 37.
  20. Г. С. Опыт изготовления электровакуумных приборов на сферодвижном механизме. Пути повышения эффективности хо-лодноштамповочного производства. Л. ДДНТП, 1977, с. 82−88.
  21. A.c. 626 870 (СССР). Способ сферодвижной штамповки/ Большаков Г. П., Черняев Н. К., Мулин В. П., Морджеевский Г. В. -Опубл. Б.Й., 1978, & 37.
  22. В.В., Баранков О. И., Корж Г. А., Соколов A.B. Определение технологических возможностей процесса ротационной прошивки. В кн.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением, Тула- Тульск. политехи, институт, 1981, с. 85−90.
  23. К.И., Лапин В. В. Станки для холодной торцевой раскатки. М.: МДНШ, 1976, — 48 с.
  24. A.c. 673 367 (СССР). Способ штамповки с обкатыванием/ Дули-сов В.П., Степанов В. Ф., Плющев Ю.й., Тарасов В. В. Опубл. в Б.И., 1979, & 25.
  25. A.c. 3I07I8 (СССР). Способ деформирования заготовки/ Сили-чев А. Н. Опубл. в Б.И., 1971, J6 24.
  26. A.c. 562 365 (СССР). Способ обратного вылавливания изделий типа стаканов/ Дулисов В. П., Ванин Г. Н., Астраханцев В. Ф. -Опубл. в Б.И., 1977, № 23.
  27. Е.В. Изготовление црецезионных заготовок ротационной прошивкой. Эксцресс-информация. Организация автомобильного производства, Тольятти: НИИавтопром, 1982, № 20, с.27−31.
  28. И.П., Криштал М. А., Иванова Э. А., Чеховой А. И., Шеста-кова Н.К. Об оцределении удельных усилий при осесимметричной забытой прошивке. Кузнечно-штамповочное производство, 1975, № 5, с. 2−5.
  29. A.K. Приближенная оценка деформаций на стационарной стадии осесимметричного обратного выдавливания. В кн.: Исследования в отрасли пластичности и обработки металлов давлением. Тула: Тульск. политехи, институт, 1980, с. 58−61.
  30. С.М. Исследование специальных цроцессов холодного выдавливания матриц: Автореф. дис.. канд.техн.наук. -М., 1981. 16 с.
  31. A.c. I03I589 (СССР). Устройство для штамповки металлических изделий/ Григорьев А. К., Сапрыкин И. А., Пакудин В. П., Яку-ничев Е. Б. Опубл. в Б.И., 1983, № 23.
  32. И.М. Разработка, исследование и внедрение холодной раскатки стержневых заготовок: Автореф. дис.. канд.техн. наук. Л., 1981. — 15 с.
  33. А.Д. Теория пластического деформирования металлов.- М.: Металлургия, 1972. 408 с.
  34. Л.А. Основы расчёта процесса штамповки и прессования.- М.: Машгиз, 1961. 340 с.
  35. К.Н. Основы математических методов в теории обработки металлов давлением. М.: Высшая школа, 1970. — 351 с.
  36. И.П., Иванова Э. А., Бойко Э. А., Филигаров Ю. М. Неравномерность деформации при плоском пластическом течении. -Тула: Издательство Тульск. политехи, института, 1971, ч. I.- 160 с.
  37. Л.М. Основы теории пластичности. М.-Л.: Наука, 1969. — 420 с.
  38. В.Бэкофен. Процессы деформации/ Пер. с англ. М.: Металлургия, 1977. 288 с.
  39. У.Джонсон, П.Меллор. Теория пластичности для инженеров. -М.: Машиностроение, 1979. 567 с.
  40. Томсен Э и др. Механика пластических деформаций при обработке металлов/ Пер» с англ. под ред. Е. П. Унксова. M.: Ma-* шиностроение, 1969. 504 с.
  41. Л.Г. Расчеты цроцессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979, — 215 с.
  42. Р.Хилл. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956. — 407 с.
  43. A.A. Пластичность. М.-Л.: ГИТТЛ, 1946. — 376 с.
  44. В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969, — 608 с.
  45. И.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести.- М.: Машиностроение, 1975. 399 с.
  46. Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1973, т. 2.- 584 с.
  47. Г. Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978, «174 с.
  48. Д.Д., Ершов Л. В. Метод возмущений в теории упруго-пластического тела. М.: Наука, 1978. — 208 с.
  49. И.Я., Поздеев A.A., Ганаго O.A., Колмогоров В. Л., Трубин В. И., Вайсбурд P.A., Тарновский В. И. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1963. — 672 с.
  50. Г. Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. (Теория пластичности). М.: Металлургия, 1980. — 456 с.
  51. В.Л. Напряжения, деформации, разрушение. -М.: Металлургия, 1970. 229 с.
  52. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением /А.И.Леванов, В. Л. Колмогоров, С. П. Буркин, Б. Р. Картак, Ю. В. Апшур. М.: Металлургия, 1976. — 416 с.
  53. Е.П. Инженерная теория пластичности. Методы расчёта усилий деформирования. М.: Машгиз, 1959. — 328 с.
  54. Е.П. Методы линеаризации основных уравнений теории пластичности. Кузнечно-штамповочное производство, 1961, № 5, с. 1−3.
  55. Е.П. Выбор метода расчёта технологических цроцессовпри обработке металлов давлением. Кузнечно-штамповочное производство, 1982, № 8, с. 24−26.
  56. М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. — 423 с.
  57. Н.А., Кудрин А. Б., Полухин П. И. Методы исследования цроцессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1977. — 311 с.
  58. Смирнов-Аляев Г. А., Чикидовский В. П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. Л.: Машиностроение, 1972. — 370 с.
  59. Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971.- - 200 с.
  60. Г. Д., Новиков Н. А. Метод делительных сеток. М.: Машиностроение, 1979, — 144 с.
  61. И.П. Экспериментальные методы исследования пластического формоизменения в цроцессах обработки металлов давлением с помощью делительной сетки. Тула- Тульск. политех, институт, 1970. — 146 с.
  62. А.П., Ольдзиевский С. А. Методы исследования процессов црокатки. М.: Металлургия, 1969. — 294 с.
  63. Проектирование датчиков для измерения механических величин /Под.ред. Е. П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. — 480 с.
  64. И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике /Пер с нем. М.: Наука, 1980. 976 с.
  65. А.И., Гришков А. И. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1970. — 358 с.
  66. В.А. Исследование процесса холодной торцевой раскатки фассонных колец. Дис.. канд.техн.наук. — Л., 1970. — 191.с.
  67. А.И., Никитин Г. С., Рокотян С. Е. Теория продольной прокатки. М.: Металлургия, 1980. — 320 с.
  68. A.C., Кривда JI.T. Определение среднего удельного усилия при осадке обкатыванием. Изв. Вузов, Машиностроение, 1963, № 8, с. II6-I2I.
  69. А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983. — 200 с.
  70. А.Л. Напряженное состояние заготовки при обратном выдавливании анизотропного материала. Изв. вузов. Машиностроение, 1980, № 12, с. I07-III.
  71. Прочность. Устойчивость. Колебания. Сцравочник/ Под ред. И. А. Биргера, Я. Г. Пановко. т. I М.: Машиностроение, 1968, — 831 с.
  72. Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Сцравочник по сопротивлению материалов. Киев: Наукова думка, 1975.- 704 с.
  73. В.В., Чернова H.A. Статистические методы плашфова-ния экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965.- 340 с.
  74. Тензометрия в машиностроении: Справочное пособие/ Под ред. Р. А. Макарова. М.: Машиностроение, 1975, — 288 с.
  75. Проектирование механических передач/ Чернавский С. А., Ицко-вич Г. М., Киселев В. А., Боков К. Н., и др. М.: Машиностроение, 1967. — 800 с.
  76. М.И., Иванова Э. А. Об использовании метода микротвердости для определения нацряженно-деформированного состояния. В кн.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. — Тула- 1978, с. 77−81.
  77. В.П. Холодное выдавливание полых цилиндрических изделий. Кузнечно-штамповочное производство, 1968, № 9, с. 14−17.
  78. Г. Д. Холодное выдавливание стальных деталей/ Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1963, — 188 с.
  79. Механические свойства сталей и сплавов цри пластическом деформировании: Справочник/ Под ред. А. В. Третьякова, Г. К. Трофимова, М. К. Гурьяновой. М.:Машиностроение, 1971. — 64 с.
  80. Л.С., Кишьян A.A., Романиков Ю. И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента.-М.: Атомиздат, 1978. 231 с.
  81. А.К. Ошибки измерения физических величин. Л.: Наука, 1974. — 108 с.
  82. Л.Г., Керденцев В. В. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента. М.: Издательство М1У, 1977. 112 с.
  83. М.Г., Могильный С. Г. Теория ошибок и способ наименьших квадратов. М.: Недра, 1968. — 363 с.
  84. В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. — 230 с.
  85. П.Н., Гун Г.Я., Галкин А. М. Соцротивление пластической деформации металлов и сплавов/ Справочник. М.: Металлургия, 1976. 448 с.
  86. Исследование процесса ротационной прошивки цилиндрическим валком / Якуничев Е. В. В кн.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула- Тульский политехи, ин-т, 1983, с. 38−42.
  87. Расчёты экономической эффективности новой технологии/
  88. Под ред. К. М. Великанова. Л.: Машиностроение, 1975, — 430с.
  89. K.M. Определение экономической эффективности вариантов механической обработки деталей. Л.: Машиностроение, 1970. ~ 239 с.
  90. И.А., Атрощенко А. П., Альперович Г. Б., Сдобин В. А. Полугорячее выдавливание и сферодвижная штамповка деталей электроаппаратуры. Кузнечно-штамповочное производство, 1983, «9, с. 12−14.
  91. В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 2- М.: Машиностроение, 1980. 560 с.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!